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Varie discussioni di carattere scientifico in materia di rinnovabili e dintorni
Conclusione.
Io direi di ultimare i lavori di riambientamento con serietà e professionalità (magari sotto la supervisione del nostro carissimo Romanetto alias Ing. Minerario Maurizio Biscontini). A riambientamento concluso la nuova tecnologia fotovoltaica sarebbe pronta e potremmo costruire la centrale. Avremmo già pronta la linea di media tensione (tra l'altro la cabina enel che alimenta l'impianto della cava, venne costruita abusivamente sulla proprietà della mia famiglia; perciò adesso sarebbe nostra eh eh... Romanetto & C la tua A.C.M.E ritorna alla grande...eh eh..chissà se riusciremo a prendere Beep Beep? Io non mangio carne ma una bella frittatina (ona) con uova di struzzo mi piacerebbe ..che ne pensi di aggiungere al menù la frittata Beep Beep del Romanetto?...
http://www.rinnovabili.it/dagli-usa-le-celle-solari-3d
Dagli U.S.A. le celle solari 3D
di Elisa Gabrieli
Il design delle celle solari in terza dimensione usa la tecnologia delle torri a "nanotubi" di carbonio, moltiplicando l'efficienza del materiale fotovoltaico e riducendo le dimensioni
Le celle solari tridimensionali, uniche nel loro genere, catturano praticamente tutta la radiazione luminosa che le colpisce, e potrebbero far lievitare l'efficienza dei sistemi fotovoltaici, riducendone le dimensioni, il peso e la complessità meccanica. Le nuove celle solari 3D – sviluppate dalla squadra di ricerca capeggiata dall'Ingegner Jud Ready, Ingegnere senior di ricerca all'Istituto di Ricerca dell'Istituto di Tecnologia della Georgia – catturano i fotoni della luce del sole utilizzando strutture a "torre" in miniatura paragonabili ad edifici a più piani disposti in una griglia stradale urbana. Questo tipo di celle potrebbe trovare impiego nei motori delle astronavi e permettere miglioramenti nell'efficienza dei materiali di rivestimento delle celle fotovoltaiche tradizionali, cambiando anche la struttura e la geometria delle celle solari stesse. 'Il nostro obiettivo è raccogliere ogni singolo fotone che raggiunge le celle', ha affermato Jud Ready, 'catturando più radiazione solare possibile nelle strutture 3D. In questo modo possiamo usare ordini fotovoltaici molto più piccoli. Su un satellite o un'astronave ciò significherebbe minor peso e minor occupazione di spazio rispetto ad un tradizionale sistema fotovoltaico'. La ricerca è stata patrocinata dall'Air Force Office of Scientific Research, dal Laboratorio di Ricerca dell'Aeronautica Militare, NewCyte Inc., e dall'Intellectual Property Partners, LLC. Queste celle fotovoltaiche intrappolano la luce tra le strutture a torre, alte 100 micron, con base quadrata di dimensioni 40×40 micron, costituite da nanotubi di carbonio che contengono milioni di strati allineati verticalmente. Poichè le strutture a torre possono intrappolare e assorbire la luce proveniente da direzioni diverse, queste nuove celle sono efficienti anche quando la radiazione solare non è diretta. Ciò potrebbe consentire il loro utilizzo su astronavi senza meccanismi o sistemi che le mantengano costantemente orientate verso il sole, riducendone il peso e la complessità, con un notevole miglioramento della resa. 'L'efficienza delle nostre celle aumenta con l'allontanamento dalla perpendicolare ai raggi solari, dunque non esiste più la necessità di prevedere inseguitori solari meccanici sui quali applicare le celle', afferma Ready. La capacità delle celle 3D di assorbire praticamente tutta la luce che le colpisce permettere un notevole miglioramento nell'efficienza con cui le celle convertono il fotone assorbito in corrente elettrica. Poiché le celle 3D assorbono più fotoni delle celle convenzionali, il loro rivestimento può essere più sottile, consentendo agli elettroni di spostarsi più velocemente, e riducendo la probabilità che possa avvenire la ricombinazione. La produzione delle celle inizia con l'applicazione di una cialda di silicio, che può servire anche da strato di congiunzione inferiore. I ricercatori ricoprono dapprima la cialda con uno strato sottile di ferro, usando un processo di fotolitografia. La cialda così modellata è poi collocata in una fornace ad alta temperatura, circa 780 °C. Vengono poi introdotti nella fornace gas idrocarburi: carbonio e idrogeno si separano all'interno della fornace. Nel processo conosciuto come deposizione chimica del vapore, i nanotubi di carbonio crescono in multi-strato al di sopra del deposito di ferro. Una volta che le torri di carbonio sono cresciute, i ricercatori usano un processo conosciuto come raggio molecolare di epitaxy per ricoprirle di tellururo di cadmio (CdTe) e di solfuro di cadmio (CdS), che serve da strato di giunzione per le zone p/n. Al di sopra di tutto questo viene steso un sottile rivestimento di ossido di stagno e indio, un materiale conduttore trasparente, che funge da strato superiore dell'elettrodo. Nelle celle finite gli schieramenti di nanotubi di carbonio servono sia come sostegno per le celle 3D sia come un conduttori, collegando il materiale fotovoltaico alla cialda di silicio. I ricercatori hanno scelto di elaborare i prototipi delle celle dal cadmio poiché erano a conoscenza delle sue potenzialità da ricerche condotte in precedenza. Comunque, potrebbe essere utilizzata una vasta gamma di altri materiali fotovoltaici, e selezionare il materiale migliore per ogni tipo di specifica applicazione sarà l'obiettivo delle future ricerche. 'Adesso abbiamo bisogno di confrontare tra loro i materiali esistenti – ha confermato Ready – per riuscire ad ottimizzare e a far avanzare questa tecnologia'. L'Ingegner Ready e la sua squadra di ricercatori compiranno ulteriori approfondimenti sulle altezze e sulle distanze ottimali delle torri, per determinare le relazioni tra la distanza e l'angolo d'incidenza del raggio solare sulle strutture. Le nuove celle non possono ancora essere prodotte a livello commerciale, poiché incontrano numerosi ostacoli dal punto di vista della produzione. L'Intellectual Property Partners of Atlanta detiene i diritti del progetto delle celle solari 3D e cerca dei partner per commercializzare la tecnologia. Un altro fronte per la commercializzazione è sostenuto da una società dell'Ohio, NewCyte, che insieme all'Istituto di Tecnologia della Georgia sta elaborando un uso alternativo per queste celle solari. L'Air Force Office of Scientific Research ha approvato la concessione per lo sviluppo della tecnologia con una Small Business Technology Transfer (STTR). 'Il NewCyte ha in sospeso il brevetto per la tecnologia a basso costo per la deposizione degli strati di semiconduttore direttamente sulle singole celle' ha spiegato Dennis J. Flood, presidente di NewCyte. 'Usiamo la nostra tecnologia per far crescere gli stessi strati di semiconduttore sulle torri di nanotubi di carbonio. Il nostro scopo è conseguire livelli di prestazione e costo che renderanno le celle solari 3D competitive sul mercato'. (fonte www.gatech.edu)
Magari fosse. Comunque sia dovremmo ugualmente fare la gradonatura altrimenti i pannelli si sfracellerebbero tutti al suolo:) Poi c'è un'anteprima ulteriore. Mi ha detto un mio amico installatore (che sta facendo impianti fotovoltaici da oltre 10 anni) che gli americani hanno sintetizzato delle molecole di fotoconversione con un fattore utile del 100% . Se fosse vero si arriverebbe addirittura a costruire automobili con vernice fotovoltaica completamente autosufficienti . Senza dire che con 4 o 5 pannelli verrebbe coperto il fabbisogno energetico annuale di una famiglia. Grazie Claudia adesso cerco di reperire ulteriori informazioni.
P.S.
Mi rendo conto che la cava di Rigali è un fatto molto delicato. Vorrei però che ci si rendesse conto della necessità di svolgere il lavoro pensando sia alla messa in sicurezza del luogo ed al fatto che dal punto di vista idrogeologico ed ecologico in genere quell'attività non è impattante. Guarda per esempio la vecchia cava di breccia dove ora c'è il poligono di tiro (sempre a Rigali). Paradossalmente adesso a riambientamento avvenuto il pericolo d'inquinamento viene dall'enorme quantità di piombo (dei proiettili sparati) che giace proprio sopra la falda acquifera della sorgente del Fontanile, che si trova proprio qualche spanna sotto il piano di tiro del poligono. E dove va a finire l'acqua del fontanile arricchita di piombo ed altri metalli pesanti? Mi sa proprio nel rio Fergia passando per la sorgente di Corcia. Quindi Claudia quando e se dovessi fare le analisi ematologiche fatti controllare pure i valori di piombo e metalli pesanti nel sangue :)
Saluti.
Infatti. La cosa paradossale e buffa è che grazie al carbonio (precursore di tutti gli idrocarburi) usato in maniera sottile ed intelligente ci sarà un cambiamento epocale nel metodo d'individuazione delle sostanze tossiche. Addirittura si potranno costruire sensori per individuare molecole di qualunque sostanza e forse un giorno abbinando questa tecnologia a quella del potenziale quantico si potrà prevenire più efficacemente la criminalità attraverso l'individuazione precisa di cose e persone a qualunque distanza. Se poi pensiamo che grazie al progetto LHC del CERN di Ginevra potrebbero dischiudersi degli orizzonti mai visti prima (se non nel mondo della psicologia moderna di Carl Gustav Jung e del suo inconscio collettivo, forse derivato dal concetto di oceano causale induista) nel settore dello studio delle linee d'universo attraverso la possibilità di percepire informazioni dal futuro nel continuum spazio temporale; allora veramente avremmo di che restare meravigliati per ciò che ci attende.
Quante volte avrete pensato alla possibilità di disporre di canali comunicativi istantanei, poco costosi e basati su tecnologie svincolate dalle tradizionali onde elettromagnetiche (che sempre più spesso si trovano al centro di polemiche sul cosiddetto elettrosmog). E se comunicare a distanze fin'ora inimmaginabili fosse in realtà possibile senza il vincolo della velocità della luce?! Se esistesse già in natura una rete comunicativa globale istantanea tra tutti gli elementi della manifestazione cosmica?!
Leggete la documentazione seguente e se vi va contribuite con le vostre intuizioni alla realizzazione di un trasmettitore istantaneo superluminale basato sul potenziale quantico.
Buon divertimento
Angelo Gaudenzi
28-12-2007
La non separabilità quantistica
di Davide Fiscaletti
Uno degli aspetti più sorprendenti che caratterizzano il mondo microscopico sta nel fatto che le particelle subatomiche hanno la capacità di comunicare informazioni istantaneamente a prescindere dalla loro distanza. Qui si mostra che questo fenomeno, la non separabilità quantistica, può essere spiegato assumendo che esistano diversi livelli della realtà fisica; si suggerisce che, al livello fondamentale, le particelle sono legate le une alle altre per mezzo delle onde ad esse associate e lo spazio fisico ha un carattere a-temporale.
La meccanica quantistica è la teoria fondamentale che sta alla base della moderna visione dei fenomeni naturali. Tuttavia, malgrado gli incontrastati successi sul piano applicativo e le numerosissime conferme sperimentali che si sono accumulate sin dalla sua nascita (avvenuta nella seconda metà degli anni '20 del secolo scorso), questa teoria ha dato luogo ad un acceso dibattito sui propri fondamenti, su quello che dice a proposito del mondo. Ci sono infatti degli aspetti di questa teoria che la fanno sembrare esotica e misteriosa, lontana dal senso comune. Tra questi, l'aspetto più sorprendente è sicuramente rappresentato dalla non località, dalla non separabilità delle particelle subatomiche.
In base a un famoso teorema dimostrato nel 1964 dal fisico irlandese John Stewart Bell (che è considerato da molti esperti nel campo dei fondamenti concettuali della meccanica quantistica come il più importante recente contributo alla scienza), un'esperienza avvenuta nel passato tra due particelle subatomiche crea tra di esse una forma di "connessione" per cui il comportamento di ciascuna delle due condiziona in modo diretto ed istantaneo il comportamento dell'altra indipendentemente dalla distanza che le separa. Per esempio, nel caso di due particelle subatomiche inizialmente accoppiate e che poi vengono separate e allontanate l'una dall'altra, se ad un certo istante invertiamo il senso di rotazione (chiamato dai fisici con il termine "spin") di una delle due, in quello stesso istante anche l'altra inverte il suo senso di rotazione, indipendentemente dalla distanza che separa le due particelle.
Ai giorni nostri, non è stata trovata ancora alcuna contro-argomentazione significativa in grado di mettere in discussione la validità del teorema di Bell. Tutti gli esperimenti effettuati finora – e particolarmente significativi sono, in questo senso, gli esperimenti di Alain Aspect (1981) al laboratorio di ottica di Orsay, di Yanhua Shih (2001) dell'Università del Maryland e di Nicolas Gisin (2003) dell'Università di Ginevra – hanno confermato il risultato ottenuto da Bell, vale a dire che la non località deve essere considerata una caratteristica fondamentale e irrinunciabile del mondo microscopico, che le particelle subatomiche sono capaci di comunicare istantaneamente a prescindere dalla loro distanza. La comunicazione istantanea, l'intreccio tra le particelle subatomiche – effetto noto anche con il termine tecnico di "entanglement quantistico" - può essere considerato uno dei più grandi misteri della conoscenza umana: pur essendo un fenomeno osservabile e ripetibile, non sembra avere una chiara spiegazione logica.
In questo articolo, ci proponiamo di illustrare un'interessante interpretazione della non località e dell'entanglement quantistico sviluppata dal fisico anglo-americano David Bohm (nota anche come teoria dell'ordine implicito o modello olografico della realtà) e le prospettive che può aprire nella descrizione del mondo fisico (in particolare nello studio delle interazioni fondamentali); successivamente, mostreremo che la non separabilità delle particelle subatomiche può essere spiegata sulla base dell'idea che lo spazio fisico, al livello fondamentale, ha un carattere a-temporale.
Le idee di Bohm: potenziale quantico e diversi livelli della realtà fisica
Nel 1952 David Bohm sviluppò un'interpretazione alternativa della meccanica quantistica, nota anche come teoria dell'onda pilota, in grado di fornire una descrizione causale dei processi atomici e, quindi, di mettere in discussione l'immagine soggettivistica della realtà quale emerge dall'interpretazione standard (cioè la versione della meccanica quantistica proposta nella seconda metà degli anni '20 dai fondatori di questa teoria, gli esponenti delle scuole di Copenaghen e Gottinga, e che è risultata vincente sul piano storico). Una delle idee di partenza fondamentali della teoria di Bohm è il dualismo oggettivo onda-corpuscolo: ciascun oggetto atomico elementare viene visto come costituito da un'onda e da un corpuscolo contemporaneamente, con l'onda che ha il ruolo di guidare il corpuscolo nelle regioni dove la funzione d'onda (che è l'ente matematico con cui nella teoria quantistica viene descritto lo stato di ogni sistema fisico) è più intensa. Per quanto riguarda il dualismo oggettivo, l'energia e l'impulso vanno pensati interamente associati al corpuscolo mentre l'onda deve essere considerata vuota, priva di energia ed impulso.
Nell'ambito della teoria di Bohm, la particella è guidata nel suo moto dall'onda corrispondente sulla base di una legge che ha la forma della seconda legge di Newton della meccanica classica, con l'unica differenza che qui la particella è soggetta, oltre che ad una forza classica, anche ad una forza quantistica, legata ad una forma di energia chiamata potenziale quantico . La caratteristica principale della teoria di Bohm, che consente di fornire una descrizione causale dei processi atomici, è la seguente: qui, la funzione d'onda agisce come un'onda pilota che guida la particella corrispondente, attraverso l'azione del potenziale quantico, nelle regioni dove essa è più intensa. In altre parole, nell'ambito delle idee di Bohm, il moto delle particelle non si manifesta in maniera casuale, ma sotto la guida di un "campo nascosto", cioè appunto il potenziale quantico, in grado di determinarne la traiettoria. Si tratta di un potenziale nato dal "vuoto" che non opera come i campi elettromagnetici classici, la cui azione dipende dall'intensità e dalla distanza, ma che agisce in maniera istantanea e solo come pura "forma". La particella si comporta in pratica come una nave che arriva al porto grazie alla potenza dei suoi motori ma sotto la guida di un radar che le indica la strada da seguire. I motori rappresentano il comportamento classico delle particelle nel mondo fisico che conosciamo (per esempio l'azione dei campi elettromagnetici), mentre il radar rappresenta l'azione del potenziale quantico.
Ora, Bohm ha mostrato che è proprio il potenziale quantico a determinare la non località dei processi microscopici, la comunicazione istantanea tra le particelle subatomiche: il potenziale quantico informa ogni particella dove andare, come se dietro alla realtà fenomenica spazio-temporale fatta di materia ed energia, esistesse un piano nascosto che la guida e la unisce a tutte le altre particelle in un'unica simbiosi cosmica. Insomma, particelle distanti anche miliardi di anni luce sono in grado di comunicare tra di loro informazioni in modo istantaneo proprio grazie all'azione del potenziale quantico.
Per interpretare la non località quantistica, nelle sue ricerche degli anni '70 e '80 Bohm introdusse la distinzione tra foreground e background, ossia tra ordine esplicito (esplicate order) ed ordine implicito (implicate order). Secondo Bohm è possibile individuare nella meccanica quantistica due diversi livelli di descrizione dei sistemi fisici: l'interpretazione standard e il suo formalismo ci permettono di rendere conto del foreground, dell'ordine esplicito del mondo macroscopico così come ci appare dalle nostre misure, e che è caratterizzato da manifestazioni locali e frammentarie; quello che avviene nell'ordine esplicito rappresenta tuttavia una proiezione del livello fondamentale, nascosto, cioè il livello del background e dell'ordine implicito, caratterizzato da non località e non separabilità. Bohm suggerisce quindi che nell'indagine della realtà fisica bisogna distinguere tra gli aspetti "avviluppati", legati al livello nascosto e quelli "dischiusi", che si manifestano come proiezioni del livello fondamentale.
In base alle idee di Bohm, il comportamento delle particelle subatomiche indica chiaramente che esiste un livello di realtà del quale non siamo minimamente consapevoli. Se le particelle subatomiche ci appaiono separate è perché siamo capaci di vedere solo una porzione della realtà (cioè il foreground o ordine esplicito); ad un livello più profondo esse non risultano "parti" separate bensì sfaccettature di un'unità più profonda e basilare. A questo livello più profondo e fondamentale (che è appunto il background o ordine implicito), tutte le particelle subatomiche sono infinitamente collegate in una sorta di interezza continua. Si è insomma condotti - usando parole dello stesso Bohm – "ad una nuova concezione di totalità indivisa che nega l'idea classica della possibilità di analizzare il mondo in parti esistenti in maniera separata ed indipendente: la realtà fondamentale è l'inseparabile connessione quantistica di tutto l'universo e le parti che hanno un comportamento relativamente indipendente sono solo forme particolari e contingenti dentro questo tutto".
Per comunicare la sua visione, Bohm usò anche potenti metafore, e tra queste la più famosa è probabilmente la metafora dell'ologramma (per questa ragione l'interpretazione di Bohm della non località quantistica può essere anche definita modello olografico della realtà). Un ologramma è una fotografia tridimensionale prodotta con l'aiuto di un laser, la cui principale proprietà sta nel fatto che ogni sua parte contiene tutte le informazioni possedute dall'ologramma intero. Per estensione, si può parlare di procedimento ologrammatico quando tutte le informazioni di uno spazio a n-dimensioni sono contenute in uno spazio di dimensioni minori. L'analogia tra l'ologramma e i diversi livelli della realtà fisica è la seguente: l'ordine esplicito o foreground è come una rappresentazione olografica dell'ordine implicito, cioè del background. Si può anche dire che, al suo livello più profondo e fondamentale, la realtà nel suo insieme non è altro che una sorta di super-ologramma dove il passato, il presente e il futuro coesistono contemporaneamente, cioè l'universo stesso è una proiezione, un ologramma, il magazzino cosmico di tutto ciò che è, che sarà o che sia mai stato.
Le prospettive aperte dal dualismo oggettivo onda-corpuscolo sui diversi livelli della realtà fisica
Sul piano interpretativo, poiché nella teoria di Bohm la non località dei processi microscopici è legata all'azione del potenziale quantico e il potenziale quantico è strettamente connesso al dualismo oggettivo onda-corpuscolo (con l'onda che ha il ruolo di guidare la particella in esame nel corso del suo movimento), risulta del tutto lecito suggerire la seguente idea: nel livello più profondo e fondamentale della realtà, cioè nell'ordine implicito dell'universo, tutte le particelle subatomiche sono infinitamente collegate tra di loro per mezzo delle onde ad esse associate. Nel nostro livello della realtà, le onde associate alle particelle non sono visibili (il problema dell'osservazione delle onde quantistiche stava particolarmente a cuore allo stesso Einstein, tant'è vero che egli le chiamava scherzosamente "campi fantasma") ed è proprio per questo che, nel mondo che esperiamo, tutti gli oggetti ci appaiono separati. Ma nel livello più profondo, cioè nell'ordine implicito, i fenomeni naturali hanno un carattere non locale, tutte le particelle sono di fatto collegate tra di loro e si può pensare che le entità che le collegano le une alle altre in una fitta rete interconnessa sono proprio le onde ad esse associate.
Ora, questo modo di visualizzare come vanno le cose nel livello esplicito e in quello implicito consente di aprire nuove interessanti prospettive riguardo l'interpretazione delle interazioni fondamentali: partendo dall'idea che sono le onde associate alle varie particelle a legarle tra di loro in una fitta rete, è possibile fornire una spiegazione causale, intuitiva, dell'origine dei segnali responsabili delle diverse interazioni e si apre la possibilità di trattare tutte le interazioni in uno schema unitario.
Com'è noto, in natura esistono quattro interazioni (o forze) fondamentali: la forza gravitazionale, la forza elettromagnetica, la forza nucleare forte e la forza nucleare debole.
La forza gravitazionale si esercita tra tutti gli oggetti dotati di massa. Essa è espressa da una legge di attrazione direttamente proporzionale alle masse interagenti e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza; ha un raggio d'azione illimitato ed è sostanzialmente l'interazione che prevale a scala, diciamo, umana. La teoria oggi universalmente accettata sulla gravitazione è la relatività generale di Einstein, in base alla quale la gravità viene vista come modifica delle proprietà geometriche dello spazio-tempo. In altre parole, la relatività generale stabilisce che è la struttura dello spazio-tempo che determina le traiettorie dei corpi in movimento (o le loro posizioni, nel caso in cui i corpi sono fermi).
Le forze elettromagnetiche si esercitano tra le particelle dotate di carica elettrica. Esse hanno una struttura formale diversa le une dalle altre, anche se la legge di Coulomb che ne costituisce un caso particolare – la quale stabilisce che tra due cariche elettriche in quiete si esercita un'azione attrattiva o repulsiva a seconda che tali cariche siano di segno opposto o dello stesso segno – ha un andamento con la distanza del tutto simile all'interazione gravitazionale. Per spiegare e descrivere l'interazione elettromagnetica oggi i fisici teorici si basano su una teoria, nota come elettrodinamica quantistica o QED, in base alla quale la forza elettromagnetica si trasmette attraverso oggetti privi di massa, i fotoni.
L'interazione forte tiene legati i protoni e i neutroni all'interno del nucleo atomico (e, in un altro contesto, è quella che si esercita tra i quark, cioè i costituenti elementari di protoni e neutroni). Si tratta di un'interazione molto intensa, ma il suo raggio d'azione è estremamente corto, dell'ordine di metri, il quale la rende praticamente inesistente a distanze maggiori di questa scala (per esempio, su scala atomica). L'interazione forte nella teoria quantistica dei campi attuale (chiamata cromodinamica quantistica o QCD) è mediata dallo scambio di alcuni bosoni , noti come gluoni (di cui ne esistono otto specie differenti).
Infine, esistono un quarto tipo di forze, dette deboli, le quali agiscono disintegrando certe particelle di fatto instabili; per effetto dell'interazione debole, in certi fenomeni radioattivi, queste particelle possono trasformarsi in altre particelle meno pesanti, senza conservare la loro massa. Nella teoria quantistica dei campi attuale le interazioni deboli sono mediate dallo scambio di alcuni bosoni particolari, precisamente tre particelle chiamate W+, W- e Z°.
Ora, sulla base del dualismo oggettivo onda-corpuscolo, possiamo descrivere tutte le interazioni fondamentali partendo da quest'idea: i due oggetti interessati all'interazione vanno di fatto sempre pensati come costituiti da un'onda e da un corpuscolo contemporaneamente, con l'onda che ha il ruolo di guidare la particella corrispondente nelle regioni dove il campo in esame è più intenso. Di conseguenza, nell'ambito del dualismo oggettivo, si può aprire questa interessante prospettiva: visto che sono sempre le onde a guidare le particelle sotto studio nel loro movimento, si può immaginare che, nell'ordine implicito, l'interazione tra due particelle sia trasmessa da un'onda complessiva la quale è data proprio dalla combinazione delle due onde associate alle particelle interagenti. Questo discorso va applicato a ciascuna delle quattro interazioni.
Pertanto, dal dualismo oggettivo onda-corpuscolo si può aprire la seguente interessante prospettiva:
- tutte le diverse interazioni fondamentali si trattano alla stessa maniera, assumendo che siano sempre le onde associate alle particelle interagenti a trasmettere l'interazione sotto studio. Più precisamente diciamo che, nel livello fondamentale della realtà, l'entità che trasmette l'interazione tra due determinate particelle è una sorta di onda complessiva data dalla combinazione delle onde associate a tali particelle.
Vediamo ora di approfondire in dettaglio che cosa significa questo risultato, cominciando col considerare l'interazione elettromagnetica.
In virtù delle nostre idee, nell'interazione elettromagnetica tra due particelle l'entità che funge da mediatrice dell'interazione è, nel livello fondamentale della realtà, un'onda la quale può essere vista come la combinazione delle onde associate alle particelle interagenti. Pertanto, se nella QED l'interazione elettromagnetica tra due particelle è trasmessa attraverso lo scambio di un fotone, sulla base del nostro dualismo oggettivo possiamo suggerire l'idea che, nel livello fondamentale della realtà, l'entità che trasmette l'interazione è l'onda del fotone e che quest'onda è proprio data dalla combinazione delle onde associate alle particelle interagenti.
Passiamo adesso all'interazione gravitazionale. Due masse che interagiscono, in base alle nostre idee, devono essere sempre immaginate come costituite ciascuna da una particella e da un'onda contemporaneamente, con le onde che hanno il ruolo di guidare le particelle corrispondenti nelle regioni dove il campo gravitazionale è più intenso, vale a dire in modo tale da provocare l'attrazione delle due particelle stesse (visto che, come sappiamo dall'esperienza, l'interazione gravitazionale è solo attrattiva).
Il dualismo oggettivo onda-corpuscolo consente di fornire un'interpretazione intuitiva del risultato fondamentale della relatività generale, secondo cui la gravità si esplica come modifica della geometria spazio-temporale. Infatti, possiamo ipotizzare che, al livello più profondo della realtà, ci sia un'entità mediatrice vera e propria a produrre la modifica della geometria dello spazio-tempo (e di conseguenza, a trasmettere la gravità), e che quest'entità sia proprio un'onda data dalla combinazione delle onde associate alle particelle interagenti. Questo significa che, nell'ambito del nostro modello interpretativo, la modifica della struttura spazio temporale con cui si esplica la gravitazione può essere ricondotta a un'onda. Insomma, sulla base delle nostre idee, si apre questa interessante prospettiva: il mezzo con cui si trasmette l'interazione gravitazionale, determinando a sua volta una modifica della geometria dello spazio-tempo, è l'onda risultante dalla combinazione delle onde associate alle particelle materiali interagenti.
Vediamo infine l'interazione debole e l'interazione forte. Per quanto riguarda le interazioni deboli, si può assumere che l'entità che trasmette l'interazione sia un'onda associata ad uno dei tre bosoni W+, W- e Z° e che quest'onda sia data dalla combinazione delle onde associate alle particelle interagenti. In modo analogo, possiamo suggerire l'idea che l'interazione forte sia trasmessa da un'onda associata a uno degli otto gluoni che conosciamo e che quest'onda risulti dalla combinazione delle onde associate alle particelle interagenti.
In definitiva, sulla base dell'idea che sono le onde associate alle particelle materiali a legarle, nel livello più profondo della realtà, in una fitta rete interconnessa, si aprono nella descrizione del mondo fisico delle prospettive particolarmente interessanti. E' possibile fornire una descrizione unitaria delle diverse interazioni: il dualismo oggettivo onda-corpuscolo, al livello fondamentale della realtà, apre la prospettiva di trattare allo stesso modo fenomeni apparentemente diversi, di descrivere alla stessa maniera tutte le quattro diverse interazioni fondamentali. Ed è soprattutto significativo il fatto che dal dualismo oggettivo si prospetta quest'altro rilevante risultato: la possibilità di dare una spiegazione causale, nel livello fondamentale della realtà, del modo in cui nascono i segnali responsabili delle varie interazioni. Nella visione standard (che ci permette di rendere conto dell'ordine esplicito) ciascuna interazione è mediata dallo scambio di un certo segnale specifico, ma non si riesce a fornire una spiegazione veramente causale dell'origine di tale segnale. Adesso invece, sulla base delle nostre idee, nell'ordine implicito si può visualizzare causalmente – almeno sul piano interpretativo - come nasce questo segnale: esso può essere visto come l'onda complessiva che è data da una sorta di combinazione delle onde associate alle particelle interagenti. Insomma, nel livello fondamentale, implicito della realtà, si apre la prospettiva interessante e significativa di descrivere in maniera simile le diverse interazioni fondamentali che esistono in natura, dando un'interpretazione intuitiva (e sempre in un quadro causale) del modo in cui vengono trasmesse tali interazioni.
Non località quantistica e a-temporalità dello spazio fisico
Per affrontare e interpretare la faccenda della non località, della strana forma di connessione delle particelle subatomiche a prescindere dalla loro distanza, in base alla ricerca del mio istituto il discorso può essere espresso anche in una maniera più sottile ed elegante (nonché feconda di ulteriori sviluppi nello studio del mondo fisico). Si tratta di basarsi su un punto di vista alternativo, rispetto a quello standard, circa il teatro in cui avvengono i fenomeni naturali.
L'idea di partenza della nostra ricerca è la seguente. Sulla base della nostra percezione elementare, è oltre le nostre capacità stabilire se il tempo possa essere considerato un'entità fisica reale. Il trascorrere del tempo, infatti, non può essere percepito chiaramente come materia e spazio in modo diretto; noi possiamo percepire solo i cambiamenti chimici, fisici e biologici irreversibili della materia nello spazio fisico (cioè lo spazio in cui esistono gli oggetti materiali). Pertanto, se ci basiamo sulla nostra percezione elementare, possiamo concludere che il tempo esiste solo come flusso di cambiamenti materiali irreversibili che avvengono in uno spazio a-temporale. Il teatro in cui avvengono i fenomeni naturali non è quindi lo spazio-tempo (questo ente fa parte dei modelli matematici dell'universo – in particolare, dei modelli atti a descrivere il livello esplicito - ma non dell'universo stesso): il teatro dell'universo, al livello fondamentale della realtà, è uno spazio a-temporale. Questo è un punto di vista diverso, e per certi versi può anche apparire eretico, rispetto a quello standard, ma è forse più corretto ed appropriato in quanto è più coerente con i fatti sperimentali (vale a dire con il fatto che non c'è nessuna evidenza empirica riguardo al movimento degli oggetti materiali nel tempo).
Ora, il carattere a-temporale dello spazio fisico è in grado di gettare nuova luce sulla non località quantistica. La ricerca del nostro gruppo mostra che lo spazio fisico a-temporale consente di spiegare la comunicazione istantanea tra le particelle subatomiche, permette di spiegare perché e in che senso, per esempio, due particelle che provengono dalla stessa sorgente e che poi si allontanano, rimangono legate da un misterioso legame, perché e in che senso se noi interveniamo su una delle due, anche l'altra risentirà l'effetto istantaneamente a prescindere dalla distanza che c'è tra di esse. Secondo le nostre idee, la connessione istantanea tra due particelle quantistiche quando sono a grande distanza può essere vista come un effetto dello spazio fisico a-temporale. Cioè, è lecito pensare che, al livello più profondo (cioè nell'ordine implicito), sia il carattere a-temporale dello spazio a trasmettere l'informazione tra due particelle subatomiche, prima unite e poi separate e portate a grande distanza, a farle comunicare istantaneamente. La comunicazione tra due particelle quantistiche è istantanea e non locale proprio perché, al livello fondamentale della realtà, è a-temporale e, come tale, non ha velocità. Insomma, visto che l'a-temporalità dello spazio è in grado di spiegare e riprodurre la non separabilità delle particelle subatomiche, nell'ambito della nostra ricerca noi intendiamo suggerire l'idea secondo cui l'ordine implicito introdotto da Bohm altro non è che lo spazio fisico a-temporale.
Inoltre, tenendo conto che nell'ambito della teoria di Bohm la non località quantistica (riguardante il livello fondamentale della realtà) è determinata dall'azione del potenziale quantico, la nostra visione apre la possibilità che ci sia una sorta di corrispondenza tra potenziale quantico e spazio fisico a-temporale, in particolare che il potenziale quantico possa essere interpretato come lo "stato" dello spazio fisico a-temporale in presenza di processi microscopici. Visto che il potenziale quantico di Bohm è il termine che permette di spiegare l'origine della non località quantistica, e visto che il carattere a-temporale dello spazio fisico è in grado di rendere conto e riprodurre la trasmissione di una informazione istantanea, ne deriva che, quando si ha a che fare con un problema quantistico, è del tutto legittimo interpretare il potenziale quantico come lo stato di questo spazio fisico a-temporale. In definitiva possiamo dire che, se si considera un processo atomico o subatomico, lo spazio fisico a-temporale assume lo stato speciale rappresentato dal potenziale quantico, e questo produce una comunicazione istantanea tra le particelle in esame.
In una teoria fisica completa, si può anche pensare che lo spazio fisico a-temporale includa tutti gli oggetti della fisica. La nostra visione apre la possibilità che lo spazio fisico a-temporale rappresenti l'anello di congiunzione di tutti i fenomeni osservati o previsti dalle varie teorie. A questo proposito, le diverse interazioni fondamentali, i diversi campi fisici possono essere interpretati come stati speciali dello spazio fisico a-temporale (e quindi dell'ordine implicito di Bohm interpretato in senso a-temporale) in determinate condizioni, in presenza di certe particelle materiali (e producono delle modifiche nelle proprietà dello spazio a-temporale stesso). Per esempio, in quest'ottica, il campo elettromagnetico creato nello spazio circostante da una particella carica può essere visto come lo stato dello spazio fisico a-temporale in questa determinata situazione.
Conclusioni
In virtù dell'analisi svolta in questo articolo, la non separabilità delle particelle subatomiche può essere spiegata sulla base dell'idea che esistano diversi livelli nella realtà fisica e che, nel livello più profondo, siano le onde associate alle diverse particelle a legarle tra di loro in una fitta rete, in una sorta di interezza continua. Mediante il dualismo oggettivo si aprono prospettive molto interessanti: al livello fondamentale, è possibile trattare in maniera simile le diverse interazioni fondamentali, visualizzando in modo causale l'origine del segnale responsabile di tali interazioni. Inoltre, in base alla ricerca del nostro gruppo, la comunicazione istantanea tra le particelle subatomiche può essere vista come una conseguenza dell'idea che, al livello fondamentale della realtà, lo spazio fisico abbia un carattere a-temporale. E' lecito pensare che, al livello più profondo, sia il carattere a-temporale dello spazio a trasmettere l'informazione tra due particelle subatomiche, prima unite e poi separate e portate a grande distanza: in presenza di processi microscopici, lo spazio fisico a-temporale assume lo stato speciale rappresentato dal potenziale quantico, e questo produce una comunicazione istantanea tra le particelle in esame. Sotto questo punto di vista, si può concludere che il livello fondamentale della realtà non rappresenta altro che lo spazio fisico a-temporale (e le interazioni tra le varie particelle possono essere viste come stati speciali del livello fondamentale della realtà, inteso come entità a-temporale).
Io direi di ultimare i lavori di riambientamento con serietà e professionalità (magari sotto la supervisione del nostro carissimo Romanetto alias Ing. Minerario Maurizio Biscontini). A riambientamento concluso la nuova tecnologia fotovoltaica sarebbe pronta e potremmo costruire la centrale. Avremmo già pronta la linea di media tensione (tra l'altro la cabina enel che alimenta l'impianto della cava, venne costruita abusivamente sulla proprietà della mia famiglia; perciò adesso sarebbe nostra eh eh... Romanetto & C la tua A.C.M.E ritorna alla grande...eh eh..chissà se riusciremo a prendere Beep Beep? Io non mangio carne ma una bella frittatina (ona) con uova di struzzo mi piacerebbe ..che ne pensi di aggiungere al menù la frittata Beep Beep del Romanetto?...
http://www.rinnovabili.it/dagli-usa-le-celle-solari-3d
Dagli U.S.A. le celle solari 3D
di Elisa Gabrieli
Il design delle celle solari in terza dimensione usa la tecnologia delle torri a "nanotubi" di carbonio, moltiplicando l'efficienza del materiale fotovoltaico e riducendo le dimensioni
Le celle solari tridimensionali, uniche nel loro genere, catturano praticamente tutta la radiazione luminosa che le colpisce, e potrebbero far lievitare l'efficienza dei sistemi fotovoltaici, riducendone le dimensioni, il peso e la complessità meccanica. Le nuove celle solari 3D – sviluppate dalla squadra di ricerca capeggiata dall'Ingegner Jud Ready, Ingegnere senior di ricerca all'Istituto di Ricerca dell'Istituto di Tecnologia della Georgia – catturano i fotoni della luce del sole utilizzando strutture a "torre" in miniatura paragonabili ad edifici a più piani disposti in una griglia stradale urbana. Questo tipo di celle potrebbe trovare impiego nei motori delle astronavi e permettere miglioramenti nell'efficienza dei materiali di rivestimento delle celle fotovoltaiche tradizionali, cambiando anche la struttura e la geometria delle celle solari stesse. 'Il nostro obiettivo è raccogliere ogni singolo fotone che raggiunge le celle', ha affermato Jud Ready, 'catturando più radiazione solare possibile nelle strutture 3D. In questo modo possiamo usare ordini fotovoltaici molto più piccoli. Su un satellite o un'astronave ciò significherebbe minor peso e minor occupazione di spazio rispetto ad un tradizionale sistema fotovoltaico'. La ricerca è stata patrocinata dall'Air Force Office of Scientific Research, dal Laboratorio di Ricerca dell'Aeronautica Militare, NewCyte Inc., e dall'Intellectual Property Partners, LLC. Queste celle fotovoltaiche intrappolano la luce tra le strutture a torre, alte 100 micron, con base quadrata di dimensioni 40×40 micron, costituite da nanotubi di carbonio che contengono milioni di strati allineati verticalmente. Poichè le strutture a torre possono intrappolare e assorbire la luce proveniente da direzioni diverse, queste nuove celle sono efficienti anche quando la radiazione solare non è diretta. Ciò potrebbe consentire il loro utilizzo su astronavi senza meccanismi o sistemi che le mantengano costantemente orientate verso il sole, riducendone il peso e la complessità, con un notevole miglioramento della resa. 'L'efficienza delle nostre celle aumenta con l'allontanamento dalla perpendicolare ai raggi solari, dunque non esiste più la necessità di prevedere inseguitori solari meccanici sui quali applicare le celle', afferma Ready. La capacità delle celle 3D di assorbire praticamente tutta la luce che le colpisce permettere un notevole miglioramento nell'efficienza con cui le celle convertono il fotone assorbito in corrente elettrica. Poiché le celle 3D assorbono più fotoni delle celle convenzionali, il loro rivestimento può essere più sottile, consentendo agli elettroni di spostarsi più velocemente, e riducendo la probabilità che possa avvenire la ricombinazione. La produzione delle celle inizia con l'applicazione di una cialda di silicio, che può servire anche da strato di congiunzione inferiore. I ricercatori ricoprono dapprima la cialda con uno strato sottile di ferro, usando un processo di fotolitografia. La cialda così modellata è poi collocata in una fornace ad alta temperatura, circa 780 °C. Vengono poi introdotti nella fornace gas idrocarburi: carbonio e idrogeno si separano all'interno della fornace. Nel processo conosciuto come deposizione chimica del vapore, i nanotubi di carbonio crescono in multi-strato al di sopra del deposito di ferro. Una volta che le torri di carbonio sono cresciute, i ricercatori usano un processo conosciuto come raggio molecolare di epitaxy per ricoprirle di tellururo di cadmio (CdTe) e di solfuro di cadmio (CdS), che serve da strato di giunzione per le zone p/n. Al di sopra di tutto questo viene steso un sottile rivestimento di ossido di stagno e indio, un materiale conduttore trasparente, che funge da strato superiore dell'elettrodo. Nelle celle finite gli schieramenti di nanotubi di carbonio servono sia come sostegno per le celle 3D sia come un conduttori, collegando il materiale fotovoltaico alla cialda di silicio. I ricercatori hanno scelto di elaborare i prototipi delle celle dal cadmio poiché erano a conoscenza delle sue potenzialità da ricerche condotte in precedenza. Comunque, potrebbe essere utilizzata una vasta gamma di altri materiali fotovoltaici, e selezionare il materiale migliore per ogni tipo di specifica applicazione sarà l'obiettivo delle future ricerche. 'Adesso abbiamo bisogno di confrontare tra loro i materiali esistenti – ha confermato Ready – per riuscire ad ottimizzare e a far avanzare questa tecnologia'. L'Ingegner Ready e la sua squadra di ricercatori compiranno ulteriori approfondimenti sulle altezze e sulle distanze ottimali delle torri, per determinare le relazioni tra la distanza e l'angolo d'incidenza del raggio solare sulle strutture. Le nuove celle non possono ancora essere prodotte a livello commerciale, poiché incontrano numerosi ostacoli dal punto di vista della produzione. L'Intellectual Property Partners of Atlanta detiene i diritti del progetto delle celle solari 3D e cerca dei partner per commercializzare la tecnologia. Un altro fronte per la commercializzazione è sostenuto da una società dell'Ohio, NewCyte, che insieme all'Istituto di Tecnologia della Georgia sta elaborando un uso alternativo per queste celle solari. L'Air Force Office of Scientific Research ha approvato la concessione per lo sviluppo della tecnologia con una Small Business Technology Transfer (STTR). 'Il NewCyte ha in sospeso il brevetto per la tecnologia a basso costo per la deposizione degli strati di semiconduttore direttamente sulle singole celle' ha spiegato Dennis J. Flood, presidente di NewCyte. 'Usiamo la nostra tecnologia per far crescere gli stessi strati di semiconduttore sulle torri di nanotubi di carbonio. Il nostro scopo è conseguire livelli di prestazione e costo che renderanno le celle solari 3D competitive sul mercato'. (fonte www.gatech.edu)
Magari fosse. Comunque sia dovremmo ugualmente fare la gradonatura altrimenti i pannelli si sfracellerebbero tutti al suolo:) Poi c'è un'anteprima ulteriore. Mi ha detto un mio amico installatore (che sta facendo impianti fotovoltaici da oltre 10 anni) che gli americani hanno sintetizzato delle molecole di fotoconversione con un fattore utile del 100% . Se fosse vero si arriverebbe addirittura a costruire automobili con vernice fotovoltaica completamente autosufficienti . Senza dire che con 4 o 5 pannelli verrebbe coperto il fabbisogno energetico annuale di una famiglia. Grazie Claudia adesso cerco di reperire ulteriori informazioni.
P.S.
Mi rendo conto che la cava di Rigali è un fatto molto delicato. Vorrei però che ci si rendesse conto della necessità di svolgere il lavoro pensando sia alla messa in sicurezza del luogo ed al fatto che dal punto di vista idrogeologico ed ecologico in genere quell'attività non è impattante. Guarda per esempio la vecchia cava di breccia dove ora c'è il poligono di tiro (sempre a Rigali). Paradossalmente adesso a riambientamento avvenuto il pericolo d'inquinamento viene dall'enorme quantità di piombo (dei proiettili sparati) che giace proprio sopra la falda acquifera della sorgente del Fontanile, che si trova proprio qualche spanna sotto il piano di tiro del poligono. E dove va a finire l'acqua del fontanile arricchita di piombo ed altri metalli pesanti? Mi sa proprio nel rio Fergia passando per la sorgente di Corcia. Quindi Claudia quando e se dovessi fare le analisi ematologiche fatti controllare pure i valori di piombo e metalli pesanti nel sangue :)
Saluti.
Infatti. La cosa paradossale e buffa è che grazie al carbonio (precursore di tutti gli idrocarburi) usato in maniera sottile ed intelligente ci sarà un cambiamento epocale nel metodo d'individuazione delle sostanze tossiche. Addirittura si potranno costruire sensori per individuare molecole di qualunque sostanza e forse un giorno abbinando questa tecnologia a quella del potenziale quantico si potrà prevenire più efficacemente la criminalità attraverso l'individuazione precisa di cose e persone a qualunque distanza. Se poi pensiamo che grazie al progetto LHC del CERN di Ginevra potrebbero dischiudersi degli orizzonti mai visti prima (se non nel mondo della psicologia moderna di Carl Gustav Jung e del suo inconscio collettivo, forse derivato dal concetto di oceano causale induista) nel settore dello studio delle linee d'universo attraverso la possibilità di percepire informazioni dal futuro nel continuum spazio temporale; allora veramente avremmo di che restare meravigliati per ciò che ci attende.
Quante volte avrete pensato alla possibilità di disporre di canali comunicativi istantanei, poco costosi e basati su tecnologie svincolate dalle tradizionali onde elettromagnetiche (che sempre più spesso si trovano al centro di polemiche sul cosiddetto elettrosmog). E se comunicare a distanze fin'ora inimmaginabili fosse in realtà possibile senza il vincolo della velocità della luce?! Se esistesse già in natura una rete comunicativa globale istantanea tra tutti gli elementi della manifestazione cosmica?!
Leggete la documentazione seguente e se vi va contribuite con le vostre intuizioni alla realizzazione di un trasmettitore istantaneo superluminale basato sul potenziale quantico.
Buon divertimento
Angelo Gaudenzi
28-12-2007
La non separabilità quantistica
di Davide Fiscaletti
Uno degli aspetti più sorprendenti che caratterizzano il mondo microscopico sta nel fatto che le particelle subatomiche hanno la capacità di comunicare informazioni istantaneamente a prescindere dalla loro distanza. Qui si mostra che questo fenomeno, la non separabilità quantistica, può essere spiegato assumendo che esistano diversi livelli della realtà fisica; si suggerisce che, al livello fondamentale, le particelle sono legate le une alle altre per mezzo delle onde ad esse associate e lo spazio fisico ha un carattere a-temporale.
La meccanica quantistica è la teoria fondamentale che sta alla base della moderna visione dei fenomeni naturali. Tuttavia, malgrado gli incontrastati successi sul piano applicativo e le numerosissime conferme sperimentali che si sono accumulate sin dalla sua nascita (avvenuta nella seconda metà degli anni '20 del secolo scorso), questa teoria ha dato luogo ad un acceso dibattito sui propri fondamenti, su quello che dice a proposito del mondo. Ci sono infatti degli aspetti di questa teoria che la fanno sembrare esotica e misteriosa, lontana dal senso comune. Tra questi, l'aspetto più sorprendente è sicuramente rappresentato dalla non località, dalla non separabilità delle particelle subatomiche.
In base a un famoso teorema dimostrato nel 1964 dal fisico irlandese John Stewart Bell (che è considerato da molti esperti nel campo dei fondamenti concettuali della meccanica quantistica come il più importante recente contributo alla scienza), un'esperienza avvenuta nel passato tra due particelle subatomiche crea tra di esse una forma di "connessione" per cui il comportamento di ciascuna delle due condiziona in modo diretto ed istantaneo il comportamento dell'altra indipendentemente dalla distanza che le separa. Per esempio, nel caso di due particelle subatomiche inizialmente accoppiate e che poi vengono separate e allontanate l'una dall'altra, se ad un certo istante invertiamo il senso di rotazione (chiamato dai fisici con il termine "spin") di una delle due, in quello stesso istante anche l'altra inverte il suo senso di rotazione, indipendentemente dalla distanza che separa le due particelle.
Ai giorni nostri, non è stata trovata ancora alcuna contro-argomentazione significativa in grado di mettere in discussione la validità del teorema di Bell. Tutti gli esperimenti effettuati finora – e particolarmente significativi sono, in questo senso, gli esperimenti di Alain Aspect (1981) al laboratorio di ottica di Orsay, di Yanhua Shih (2001) dell'Università del Maryland e di Nicolas Gisin (2003) dell'Università di Ginevra – hanno confermato il risultato ottenuto da Bell, vale a dire che la non località deve essere considerata una caratteristica fondamentale e irrinunciabile del mondo microscopico, che le particelle subatomiche sono capaci di comunicare istantaneamente a prescindere dalla loro distanza. La comunicazione istantanea, l'intreccio tra le particelle subatomiche – effetto noto anche con il termine tecnico di "entanglement quantistico" - può essere considerato uno dei più grandi misteri della conoscenza umana: pur essendo un fenomeno osservabile e ripetibile, non sembra avere una chiara spiegazione logica.
In questo articolo, ci proponiamo di illustrare un'interessante interpretazione della non località e dell'entanglement quantistico sviluppata dal fisico anglo-americano David Bohm (nota anche come teoria dell'ordine implicito o modello olografico della realtà) e le prospettive che può aprire nella descrizione del mondo fisico (in particolare nello studio delle interazioni fondamentali); successivamente, mostreremo che la non separabilità delle particelle subatomiche può essere spiegata sulla base dell'idea che lo spazio fisico, al livello fondamentale, ha un carattere a-temporale.
Le idee di Bohm: potenziale quantico e diversi livelli della realtà fisica
Nel 1952 David Bohm sviluppò un'interpretazione alternativa della meccanica quantistica, nota anche come teoria dell'onda pilota, in grado di fornire una descrizione causale dei processi atomici e, quindi, di mettere in discussione l'immagine soggettivistica della realtà quale emerge dall'interpretazione standard (cioè la versione della meccanica quantistica proposta nella seconda metà degli anni '20 dai fondatori di questa teoria, gli esponenti delle scuole di Copenaghen e Gottinga, e che è risultata vincente sul piano storico). Una delle idee di partenza fondamentali della teoria di Bohm è il dualismo oggettivo onda-corpuscolo: ciascun oggetto atomico elementare viene visto come costituito da un'onda e da un corpuscolo contemporaneamente, con l'onda che ha il ruolo di guidare il corpuscolo nelle regioni dove la funzione d'onda (che è l'ente matematico con cui nella teoria quantistica viene descritto lo stato di ogni sistema fisico) è più intensa. Per quanto riguarda il dualismo oggettivo, l'energia e l'impulso vanno pensati interamente associati al corpuscolo mentre l'onda deve essere considerata vuota, priva di energia ed impulso.
Nell'ambito della teoria di Bohm, la particella è guidata nel suo moto dall'onda corrispondente sulla base di una legge che ha la forma della seconda legge di Newton della meccanica classica, con l'unica differenza che qui la particella è soggetta, oltre che ad una forza classica, anche ad una forza quantistica, legata ad una forma di energia chiamata potenziale quantico . La caratteristica principale della teoria di Bohm, che consente di fornire una descrizione causale dei processi atomici, è la seguente: qui, la funzione d'onda agisce come un'onda pilota che guida la particella corrispondente, attraverso l'azione del potenziale quantico, nelle regioni dove essa è più intensa. In altre parole, nell'ambito delle idee di Bohm, il moto delle particelle non si manifesta in maniera casuale, ma sotto la guida di un "campo nascosto", cioè appunto il potenziale quantico, in grado di determinarne la traiettoria. Si tratta di un potenziale nato dal "vuoto" che non opera come i campi elettromagnetici classici, la cui azione dipende dall'intensità e dalla distanza, ma che agisce in maniera istantanea e solo come pura "forma". La particella si comporta in pratica come una nave che arriva al porto grazie alla potenza dei suoi motori ma sotto la guida di un radar che le indica la strada da seguire. I motori rappresentano il comportamento classico delle particelle nel mondo fisico che conosciamo (per esempio l'azione dei campi elettromagnetici), mentre il radar rappresenta l'azione del potenziale quantico.
Ora, Bohm ha mostrato che è proprio il potenziale quantico a determinare la non località dei processi microscopici, la comunicazione istantanea tra le particelle subatomiche: il potenziale quantico informa ogni particella dove andare, come se dietro alla realtà fenomenica spazio-temporale fatta di materia ed energia, esistesse un piano nascosto che la guida e la unisce a tutte le altre particelle in un'unica simbiosi cosmica. Insomma, particelle distanti anche miliardi di anni luce sono in grado di comunicare tra di loro informazioni in modo istantaneo proprio grazie all'azione del potenziale quantico.
Per interpretare la non località quantistica, nelle sue ricerche degli anni '70 e '80 Bohm introdusse la distinzione tra foreground e background, ossia tra ordine esplicito (esplicate order) ed ordine implicito (implicate order). Secondo Bohm è possibile individuare nella meccanica quantistica due diversi livelli di descrizione dei sistemi fisici: l'interpretazione standard e il suo formalismo ci permettono di rendere conto del foreground, dell'ordine esplicito del mondo macroscopico così come ci appare dalle nostre misure, e che è caratterizzato da manifestazioni locali e frammentarie; quello che avviene nell'ordine esplicito rappresenta tuttavia una proiezione del livello fondamentale, nascosto, cioè il livello del background e dell'ordine implicito, caratterizzato da non località e non separabilità. Bohm suggerisce quindi che nell'indagine della realtà fisica bisogna distinguere tra gli aspetti "avviluppati", legati al livello nascosto e quelli "dischiusi", che si manifestano come proiezioni del livello fondamentale.
In base alle idee di Bohm, il comportamento delle particelle subatomiche indica chiaramente che esiste un livello di realtà del quale non siamo minimamente consapevoli. Se le particelle subatomiche ci appaiono separate è perché siamo capaci di vedere solo una porzione della realtà (cioè il foreground o ordine esplicito); ad un livello più profondo esse non risultano "parti" separate bensì sfaccettature di un'unità più profonda e basilare. A questo livello più profondo e fondamentale (che è appunto il background o ordine implicito), tutte le particelle subatomiche sono infinitamente collegate in una sorta di interezza continua. Si è insomma condotti - usando parole dello stesso Bohm – "ad una nuova concezione di totalità indivisa che nega l'idea classica della possibilità di analizzare il mondo in parti esistenti in maniera separata ed indipendente: la realtà fondamentale è l'inseparabile connessione quantistica di tutto l'universo e le parti che hanno un comportamento relativamente indipendente sono solo forme particolari e contingenti dentro questo tutto".
Per comunicare la sua visione, Bohm usò anche potenti metafore, e tra queste la più famosa è probabilmente la metafora dell'ologramma (per questa ragione l'interpretazione di Bohm della non località quantistica può essere anche definita modello olografico della realtà). Un ologramma è una fotografia tridimensionale prodotta con l'aiuto di un laser, la cui principale proprietà sta nel fatto che ogni sua parte contiene tutte le informazioni possedute dall'ologramma intero. Per estensione, si può parlare di procedimento ologrammatico quando tutte le informazioni di uno spazio a n-dimensioni sono contenute in uno spazio di dimensioni minori. L'analogia tra l'ologramma e i diversi livelli della realtà fisica è la seguente: l'ordine esplicito o foreground è come una rappresentazione olografica dell'ordine implicito, cioè del background. Si può anche dire che, al suo livello più profondo e fondamentale, la realtà nel suo insieme non è altro che una sorta di super-ologramma dove il passato, il presente e il futuro coesistono contemporaneamente, cioè l'universo stesso è una proiezione, un ologramma, il magazzino cosmico di tutto ciò che è, che sarà o che sia mai stato.
Le prospettive aperte dal dualismo oggettivo onda-corpuscolo sui diversi livelli della realtà fisica
Sul piano interpretativo, poiché nella teoria di Bohm la non località dei processi microscopici è legata all'azione del potenziale quantico e il potenziale quantico è strettamente connesso al dualismo oggettivo onda-corpuscolo (con l'onda che ha il ruolo di guidare la particella in esame nel corso del suo movimento), risulta del tutto lecito suggerire la seguente idea: nel livello più profondo e fondamentale della realtà, cioè nell'ordine implicito dell'universo, tutte le particelle subatomiche sono infinitamente collegate tra di loro per mezzo delle onde ad esse associate. Nel nostro livello della realtà, le onde associate alle particelle non sono visibili (il problema dell'osservazione delle onde quantistiche stava particolarmente a cuore allo stesso Einstein, tant'è vero che egli le chiamava scherzosamente "campi fantasma") ed è proprio per questo che, nel mondo che esperiamo, tutti gli oggetti ci appaiono separati. Ma nel livello più profondo, cioè nell'ordine implicito, i fenomeni naturali hanno un carattere non locale, tutte le particelle sono di fatto collegate tra di loro e si può pensare che le entità che le collegano le une alle altre in una fitta rete interconnessa sono proprio le onde ad esse associate.
Ora, questo modo di visualizzare come vanno le cose nel livello esplicito e in quello implicito consente di aprire nuove interessanti prospettive riguardo l'interpretazione delle interazioni fondamentali: partendo dall'idea che sono le onde associate alle varie particelle a legarle tra di loro in una fitta rete, è possibile fornire una spiegazione causale, intuitiva, dell'origine dei segnali responsabili delle diverse interazioni e si apre la possibilità di trattare tutte le interazioni in uno schema unitario.
Com'è noto, in natura esistono quattro interazioni (o forze) fondamentali: la forza gravitazionale, la forza elettromagnetica, la forza nucleare forte e la forza nucleare debole.
La forza gravitazionale si esercita tra tutti gli oggetti dotati di massa. Essa è espressa da una legge di attrazione direttamente proporzionale alle masse interagenti e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza; ha un raggio d'azione illimitato ed è sostanzialmente l'interazione che prevale a scala, diciamo, umana. La teoria oggi universalmente accettata sulla gravitazione è la relatività generale di Einstein, in base alla quale la gravità viene vista come modifica delle proprietà geometriche dello spazio-tempo. In altre parole, la relatività generale stabilisce che è la struttura dello spazio-tempo che determina le traiettorie dei corpi in movimento (o le loro posizioni, nel caso in cui i corpi sono fermi).
Le forze elettromagnetiche si esercitano tra le particelle dotate di carica elettrica. Esse hanno una struttura formale diversa le une dalle altre, anche se la legge di Coulomb che ne costituisce un caso particolare – la quale stabilisce che tra due cariche elettriche in quiete si esercita un'azione attrattiva o repulsiva a seconda che tali cariche siano di segno opposto o dello stesso segno – ha un andamento con la distanza del tutto simile all'interazione gravitazionale. Per spiegare e descrivere l'interazione elettromagnetica oggi i fisici teorici si basano su una teoria, nota come elettrodinamica quantistica o QED, in base alla quale la forza elettromagnetica si trasmette attraverso oggetti privi di massa, i fotoni.
L'interazione forte tiene legati i protoni e i neutroni all'interno del nucleo atomico (e, in un altro contesto, è quella che si esercita tra i quark, cioè i costituenti elementari di protoni e neutroni). Si tratta di un'interazione molto intensa, ma il suo raggio d'azione è estremamente corto, dell'ordine di metri, il quale la rende praticamente inesistente a distanze maggiori di questa scala (per esempio, su scala atomica). L'interazione forte nella teoria quantistica dei campi attuale (chiamata cromodinamica quantistica o QCD) è mediata dallo scambio di alcuni bosoni , noti come gluoni (di cui ne esistono otto specie differenti).
Infine, esistono un quarto tipo di forze, dette deboli, le quali agiscono disintegrando certe particelle di fatto instabili; per effetto dell'interazione debole, in certi fenomeni radioattivi, queste particelle possono trasformarsi in altre particelle meno pesanti, senza conservare la loro massa. Nella teoria quantistica dei campi attuale le interazioni deboli sono mediate dallo scambio di alcuni bosoni particolari, precisamente tre particelle chiamate W+, W- e Z°.
Ora, sulla base del dualismo oggettivo onda-corpuscolo, possiamo descrivere tutte le interazioni fondamentali partendo da quest'idea: i due oggetti interessati all'interazione vanno di fatto sempre pensati come costituiti da un'onda e da un corpuscolo contemporaneamente, con l'onda che ha il ruolo di guidare la particella corrispondente nelle regioni dove il campo in esame è più intenso. Di conseguenza, nell'ambito del dualismo oggettivo, si può aprire questa interessante prospettiva: visto che sono sempre le onde a guidare le particelle sotto studio nel loro movimento, si può immaginare che, nell'ordine implicito, l'interazione tra due particelle sia trasmessa da un'onda complessiva la quale è data proprio dalla combinazione delle due onde associate alle particelle interagenti. Questo discorso va applicato a ciascuna delle quattro interazioni.
Pertanto, dal dualismo oggettivo onda-corpuscolo si può aprire la seguente interessante prospettiva:
- tutte le diverse interazioni fondamentali si trattano alla stessa maniera, assumendo che siano sempre le onde associate alle particelle interagenti a trasmettere l'interazione sotto studio. Più precisamente diciamo che, nel livello fondamentale della realtà, l'entità che trasmette l'interazione tra due determinate particelle è una sorta di onda complessiva data dalla combinazione delle onde associate a tali particelle.
Vediamo ora di approfondire in dettaglio che cosa significa questo risultato, cominciando col considerare l'interazione elettromagnetica.
In virtù delle nostre idee, nell'interazione elettromagnetica tra due particelle l'entità che funge da mediatrice dell'interazione è, nel livello fondamentale della realtà, un'onda la quale può essere vista come la combinazione delle onde associate alle particelle interagenti. Pertanto, se nella QED l'interazione elettromagnetica tra due particelle è trasmessa attraverso lo scambio di un fotone, sulla base del nostro dualismo oggettivo possiamo suggerire l'idea che, nel livello fondamentale della realtà, l'entità che trasmette l'interazione è l'onda del fotone e che quest'onda è proprio data dalla combinazione delle onde associate alle particelle interagenti.
Passiamo adesso all'interazione gravitazionale. Due masse che interagiscono, in base alle nostre idee, devono essere sempre immaginate come costituite ciascuna da una particella e da un'onda contemporaneamente, con le onde che hanno il ruolo di guidare le particelle corrispondenti nelle regioni dove il campo gravitazionale è più intenso, vale a dire in modo tale da provocare l'attrazione delle due particelle stesse (visto che, come sappiamo dall'esperienza, l'interazione gravitazionale è solo attrattiva).
Il dualismo oggettivo onda-corpuscolo consente di fornire un'interpretazione intuitiva del risultato fondamentale della relatività generale, secondo cui la gravità si esplica come modifica della geometria spazio-temporale. Infatti, possiamo ipotizzare che, al livello più profondo della realtà, ci sia un'entità mediatrice vera e propria a produrre la modifica della geometria dello spazio-tempo (e di conseguenza, a trasmettere la gravità), e che quest'entità sia proprio un'onda data dalla combinazione delle onde associate alle particelle interagenti. Questo significa che, nell'ambito del nostro modello interpretativo, la modifica della struttura spazio temporale con cui si esplica la gravitazione può essere ricondotta a un'onda. Insomma, sulla base delle nostre idee, si apre questa interessante prospettiva: il mezzo con cui si trasmette l'interazione gravitazionale, determinando a sua volta una modifica della geometria dello spazio-tempo, è l'onda risultante dalla combinazione delle onde associate alle particelle materiali interagenti.
Vediamo infine l'interazione debole e l'interazione forte. Per quanto riguarda le interazioni deboli, si può assumere che l'entità che trasmette l'interazione sia un'onda associata ad uno dei tre bosoni W+, W- e Z° e che quest'onda sia data dalla combinazione delle onde associate alle particelle interagenti. In modo analogo, possiamo suggerire l'idea che l'interazione forte sia trasmessa da un'onda associata a uno degli otto gluoni che conosciamo e che quest'onda risulti dalla combinazione delle onde associate alle particelle interagenti.
In definitiva, sulla base dell'idea che sono le onde associate alle particelle materiali a legarle, nel livello più profondo della realtà, in una fitta rete interconnessa, si aprono nella descrizione del mondo fisico delle prospettive particolarmente interessanti. E' possibile fornire una descrizione unitaria delle diverse interazioni: il dualismo oggettivo onda-corpuscolo, al livello fondamentale della realtà, apre la prospettiva di trattare allo stesso modo fenomeni apparentemente diversi, di descrivere alla stessa maniera tutte le quattro diverse interazioni fondamentali. Ed è soprattutto significativo il fatto che dal dualismo oggettivo si prospetta quest'altro rilevante risultato: la possibilità di dare una spiegazione causale, nel livello fondamentale della realtà, del modo in cui nascono i segnali responsabili delle varie interazioni. Nella visione standard (che ci permette di rendere conto dell'ordine esplicito) ciascuna interazione è mediata dallo scambio di un certo segnale specifico, ma non si riesce a fornire una spiegazione veramente causale dell'origine di tale segnale. Adesso invece, sulla base delle nostre idee, nell'ordine implicito si può visualizzare causalmente – almeno sul piano interpretativo - come nasce questo segnale: esso può essere visto come l'onda complessiva che è data da una sorta di combinazione delle onde associate alle particelle interagenti. Insomma, nel livello fondamentale, implicito della realtà, si apre la prospettiva interessante e significativa di descrivere in maniera simile le diverse interazioni fondamentali che esistono in natura, dando un'interpretazione intuitiva (e sempre in un quadro causale) del modo in cui vengono trasmesse tali interazioni.
Non località quantistica e a-temporalità dello spazio fisico
Per affrontare e interpretare la faccenda della non località, della strana forma di connessione delle particelle subatomiche a prescindere dalla loro distanza, in base alla ricerca del mio istituto il discorso può essere espresso anche in una maniera più sottile ed elegante (nonché feconda di ulteriori sviluppi nello studio del mondo fisico). Si tratta di basarsi su un punto di vista alternativo, rispetto a quello standard, circa il teatro in cui avvengono i fenomeni naturali.
L'idea di partenza della nostra ricerca è la seguente. Sulla base della nostra percezione elementare, è oltre le nostre capacità stabilire se il tempo possa essere considerato un'entità fisica reale. Il trascorrere del tempo, infatti, non può essere percepito chiaramente come materia e spazio in modo diretto; noi possiamo percepire solo i cambiamenti chimici, fisici e biologici irreversibili della materia nello spazio fisico (cioè lo spazio in cui esistono gli oggetti materiali). Pertanto, se ci basiamo sulla nostra percezione elementare, possiamo concludere che il tempo esiste solo come flusso di cambiamenti materiali irreversibili che avvengono in uno spazio a-temporale. Il teatro in cui avvengono i fenomeni naturali non è quindi lo spazio-tempo (questo ente fa parte dei modelli matematici dell'universo – in particolare, dei modelli atti a descrivere il livello esplicito - ma non dell'universo stesso): il teatro dell'universo, al livello fondamentale della realtà, è uno spazio a-temporale. Questo è un punto di vista diverso, e per certi versi può anche apparire eretico, rispetto a quello standard, ma è forse più corretto ed appropriato in quanto è più coerente con i fatti sperimentali (vale a dire con il fatto che non c'è nessuna evidenza empirica riguardo al movimento degli oggetti materiali nel tempo).
Ora, il carattere a-temporale dello spazio fisico è in grado di gettare nuova luce sulla non località quantistica. La ricerca del nostro gruppo mostra che lo spazio fisico a-temporale consente di spiegare la comunicazione istantanea tra le particelle subatomiche, permette di spiegare perché e in che senso, per esempio, due particelle che provengono dalla stessa sorgente e che poi si allontanano, rimangono legate da un misterioso legame, perché e in che senso se noi interveniamo su una delle due, anche l'altra risentirà l'effetto istantaneamente a prescindere dalla distanza che c'è tra di esse. Secondo le nostre idee, la connessione istantanea tra due particelle quantistiche quando sono a grande distanza può essere vista come un effetto dello spazio fisico a-temporale. Cioè, è lecito pensare che, al livello più profondo (cioè nell'ordine implicito), sia il carattere a-temporale dello spazio a trasmettere l'informazione tra due particelle subatomiche, prima unite e poi separate e portate a grande distanza, a farle comunicare istantaneamente. La comunicazione tra due particelle quantistiche è istantanea e non locale proprio perché, al livello fondamentale della realtà, è a-temporale e, come tale, non ha velocità. Insomma, visto che l'a-temporalità dello spazio è in grado di spiegare e riprodurre la non separabilità delle particelle subatomiche, nell'ambito della nostra ricerca noi intendiamo suggerire l'idea secondo cui l'ordine implicito introdotto da Bohm altro non è che lo spazio fisico a-temporale.
Inoltre, tenendo conto che nell'ambito della teoria di Bohm la non località quantistica (riguardante il livello fondamentale della realtà) è determinata dall'azione del potenziale quantico, la nostra visione apre la possibilità che ci sia una sorta di corrispondenza tra potenziale quantico e spazio fisico a-temporale, in particolare che il potenziale quantico possa essere interpretato come lo "stato" dello spazio fisico a-temporale in presenza di processi microscopici. Visto che il potenziale quantico di Bohm è il termine che permette di spiegare l'origine della non località quantistica, e visto che il carattere a-temporale dello spazio fisico è in grado di rendere conto e riprodurre la trasmissione di una informazione istantanea, ne deriva che, quando si ha a che fare con un problema quantistico, è del tutto legittimo interpretare il potenziale quantico come lo stato di questo spazio fisico a-temporale. In definitiva possiamo dire che, se si considera un processo atomico o subatomico, lo spazio fisico a-temporale assume lo stato speciale rappresentato dal potenziale quantico, e questo produce una comunicazione istantanea tra le particelle in esame.
In una teoria fisica completa, si può anche pensare che lo spazio fisico a-temporale includa tutti gli oggetti della fisica. La nostra visione apre la possibilità che lo spazio fisico a-temporale rappresenti l'anello di congiunzione di tutti i fenomeni osservati o previsti dalle varie teorie. A questo proposito, le diverse interazioni fondamentali, i diversi campi fisici possono essere interpretati come stati speciali dello spazio fisico a-temporale (e quindi dell'ordine implicito di Bohm interpretato in senso a-temporale) in determinate condizioni, in presenza di certe particelle materiali (e producono delle modifiche nelle proprietà dello spazio a-temporale stesso). Per esempio, in quest'ottica, il campo elettromagnetico creato nello spazio circostante da una particella carica può essere visto come lo stato dello spazio fisico a-temporale in questa determinata situazione.
Conclusioni
In virtù dell'analisi svolta in questo articolo, la non separabilità delle particelle subatomiche può essere spiegata sulla base dell'idea che esistano diversi livelli nella realtà fisica e che, nel livello più profondo, siano le onde associate alle diverse particelle a legarle tra di loro in una fitta rete, in una sorta di interezza continua. Mediante il dualismo oggettivo si aprono prospettive molto interessanti: al livello fondamentale, è possibile trattare in maniera simile le diverse interazioni fondamentali, visualizzando in modo causale l'origine del segnale responsabile di tali interazioni. Inoltre, in base alla ricerca del nostro gruppo, la comunicazione istantanea tra le particelle subatomiche può essere vista come una conseguenza dell'idea che, al livello fondamentale della realtà, lo spazio fisico abbia un carattere a-temporale. E' lecito pensare che, al livello più profondo, sia il carattere a-temporale dello spazio a trasmettere l'informazione tra due particelle subatomiche, prima unite e poi separate e portate a grande distanza: in presenza di processi microscopici, lo spazio fisico a-temporale assume lo stato speciale rappresentato dal potenziale quantico, e questo produce una comunicazione istantanea tra le particelle in esame. Sotto questo punto di vista, si può concludere che il livello fondamentale della realtà non rappresenta altro che lo spazio fisico a-temporale (e le interazioni tra le varie particelle possono essere viste come stati speciali del livello fondamentale della realtà, inteso come entità a-temporale).
Risposte a questa discussione
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Permalink Risposta da Angelo Gaudenzi on -
Ciò che tu proponi si sta già facendo. Il problema delle mini produzioni è la manutenzione degli impianti che influisce pesantemente sul rendimento degli stessi. Per il fotovoltaico per esempio è sconsigliabile l'installazione sui tetti(pur se molto praticata, perché gli interventi di riparazione dei pannelli provocano guasti alle coperture dei tetti con i comprensibili disagi che ne derivano. Inoltre il rendimento del fotovoltaico rispetto all'eolico è bassissimo a parità di superficie perciò le cellule di silicio non sono ancora considerate come una tecnologia matura pur se discretamente diffusa) Per questo si pensa di mettere poche macchine eoliche molto potenti su superfici territoriali estese. Per ridurre l'impatto visivo e rendere facilmente reversibili le installazioni in caso di necessità della loro rimozione. La zona che va dai Capannoni di Boschetto alla piana del Penna con appena 30 aerogeneratori da 2300kw ciascuno rimarrebbe ugualmente bellissima ed in più diventerebbe una centrale capace di coprire il fabbisogno di elettricità per 200 mila persone. Nelle attuali condizioni il rendimento del nostro patrimonio montano non è elevatissimo anzi è proprio scarso, se riflettiamo sulla situazione economico finanziaria che purtroppo coinvolge anche le nostre zone.
In molti si chiederanno perché dopo tanti anni ancora non è stato possibile realizzare una centrale eolica a Gualdo Tadino? Dal mio punto di vista la spiegazione è questa:
Dopo la banca, la terra e l'acqua alcuni vorrebbero vendersi (anzi regalare) pure la forza dell'aria.
Realizzando una società a partecipazione pubblica, installando una trentina di generatori Enercon da 2300 kw nominali nella zona che va dai capannoni di Boschetto fino all'inizio della Gola della Rocchetta, si potrebbe realizzare una centrale da 69 MW che coprirebbe il fabbisogno d'elettricità per uso domestico di 69mila famiglie e cioè di circa 200mila persone (considerando tre componenti a famiglia).
L'impatto visivo di questi 30 generatori non sarebbe esagerato ma sopportabilissimo perché si tratterebbe di mettere poche macchine su di un'estensione territoriale di alcuni km.
Il comune di Gualdo Tadino ( e di Nocera Umbra) percepirebbero dei dividendi considerevoli per le loro partecipazioni azionarie, alcune famiglie lavorerebbero per la custodia e la sorveglianza della centrale. Coopererebbero ai lavori di manutenzione (svolti dall'impresa installatrice) e l'economia della nostra zona finalmente si differenzierebbe. Nascerebbero altre idee ed altre imprese che coesisterebbero con l'industria della ceramica forse e magari proiettandola nel mondo produttivo della componentistica elettronica ed elettromeccanica. Potremmo iniziare ad avvicinarci alla robotica e la vita della nostra comunità cambierebbe sul serio.
Il futuro è la tendenza verso la completa automazione, l'applicazione delle nano macchine alla cura delle patologie refrattarie alle attuali terapie, la conoscenza approfondita e condivisa delle dinamiche del magnetismo che determina e governa la vita.
Questo è uno degli orizzonti possibili per la nostra città.
Riusciremo a concretizzarlo, oppure continueremo questa deriva d'incertezza politica, economica e sociale?
Permettetemi di suggerire il criterio di "livello di reversibilità" di una qualunque attività ed opera umana.
Per esempio l'inquinamento da uranio e da radionuclidi in genere (scorie radioattive) ha un difficilissimo grado di reversibilità perché servono secoli all'ambiente per recuperare l'originaria attitudine ad ospitare in salubrità e sicurezza qualunque forma di vita.
L'inquinamento visivo delle cave senza gravi implicazioni di natura idro geologica ho un livello di reversibilità solo formalmente importante perché non minaccia il bene fondamentale della salute umana ed animale. Le specie vegetali temporaneamente danneggiate dagli scavi in sede di ripristino vengono reimpiantate sempre con successo.
L'inquinamento visivo e d'occupazione territoriale degli aerogeneratori (che secondo alcuni è impattante pure per alcuni volatili. Tesi questa veramente al limite della bizzarria) è ad alta reversibilità perché le installazioni possono essere rimosse con facilità in qualunque momento e i lavori edilizi di predisposizione impiantistica rimangono del tutto mimetizzati dalla vegetazione.In fase di realizzazione degli impianti vengono versate delle cauzioni proprio per il ripristino dello stato originario dei luoghi dopo la cessazione delle relative attività industriali.
Questo vale pure per le cave.
Per quanto riguarda l'opportunità di destinare una giusta parte dei profitti in favore delle popolazioni più direttamente "sacrificate" dalle opere ambientalmente modificatrici, sono completamente daccordo con chi la sostiene.
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Permalink Risposta da Angelo Gaudenzi on
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Promettenti scoperte per la salute umana ed ambientale. ALLA RIBALTA, DI NUOVO, I NANOTUBI DI CARBONIO
Il fatto sorprendente di questa scoperta è, secondo il mio modesto parere, che il carbonio (elemento basilare per la vita sulla terra) attraverso opportune sollecitazioni energetiche può diventare un prezioso e preciso strumento conoscitivo al di là della sua forma isotopica (usata per la datazione geologica).
Angelo Gaudenzi.
Tratto da: Le Scienze (edizione italiana di Scientific American).
Ingegneria e tecnologia
Sulla rivista “Journal of Renewable and Sustainable Energy”
Una cella fotovoltaica in miniatura
Già sperimentate le 20 celle solari in un sensore per rivelare agenti chimici pericolosi e tossine realizzato con nanotubi di carbonio
Nanotubi di carbonio sensori celle solari
È una schiera di 20 elementi lunga circa due centimetri e mezzo ed è la più piccola cella solare mai realizzata, quella sviluppata dai ricercatori della University of South Florida (USF) che l’hanno messa a punto e che la descrivono sulla rivista “Journal of Renewable and Sustainable Energy” (JRSE), organo dell’American Institute of Physics (AIP).
Realizzato con un polimero organico, la minuscola cella fotovoltaica potrebbe rivelarsi cruciale per la fabbricazione di piccoli dispositivi utilizzati per esempio per rivelare perdite di sostanze organiche, come dichiarato da Xiaomei Jiang, che ha guidato la ricerca presso la USF.
Le celle solari tradizionali sfruttano come materiale di base in silicio; per contro le celle solari organiche, di più recente scoperta, si basano sulle proprietà di un polimero che ha le stesse caratteristiche elettriche di un wafer di di silicio ma che conferisce ai circuiti una notevole flessibilità.
Jiang e colleghi hanno infatti cominciato a sperimentare le 20 celle solari in un sensore per rivelare tossine e agenti chimici pericolosi. Il rivelatore, un sistema microeletromeccanico (MEMS) è costruito con nanotubi di carbonio già sperimentati negli alimentatori in corrente continua a batterie.
Quando sono connessi in un opportuno circuito alimentato da corrente elettrica, i nanotubi di carbonio risultano essere particolarmente sensibili alla presenza di molecole disperse nell’ambiente circostante che, entrando all’interno degli stessi nanotubi, ne cambiano le proprietà elettriche.
Poiché inoltre tali variazioni hanno un valore definito per ogni tipo di molecola, è possibile risalire, dopo un’opportuna taratura, alla specie chimica incontrata.
Per funzionare, il sensore necessita di una sorgente elettrica da 15 volt, e il dispositivo di Jiang ha dimostrato nei test di laboratorio di poterne produrre solo 7,8. Il prossimo passo sarà quindi quello di sviluppare la tecnologia e in modo da incrementare la differenza di potenziale generata, un traguardo previsto per la fine dell’anno. (fc)
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Risposta da Claudia Gramaccia 5 ore fa
angelo riprendo qui il tema della discussione sui muretti delle rispettive pagine in merito all'idea di convertire la cava rigali in centrale fotovoltaica meglio se di ultima generazione e ad alta efficienza .
ho fatto un giro in rete e constato con piacere che questa idea è stata sviluppata anche da altri, con ipotesi di fattibilità in molte altre zone d'Italia. qui il link ad uno di questi studi.
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maurizio biscontini Permalink Risposta da maurizio biscontini 4 ore fa
grande intuito, claudia
occorre ora fare il salto più grosso, iniettare questi contenuti nelle menti della nostra amministrazione!
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Angelo Gaudenzi Permalink Risposta da Angelo Gaudenzi 3 ore fa
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Maurizio. Tu sei ingegnere minerario e devi(si fa per dire) fare il pizzaiolo mentre chi ora fa l'assessore all'urbanistica oltre a non essere ingegnere, non sa nemmeno farsi una pizza. In compenso la pizza ce la fa a noi e che pizza!
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Angelo Gaudenzi Permalink Risposta da Angelo Gaudenzi 3 ore fa
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Magari fosse. Comunque sia dovremmo ugualmente fare la gradonatura altrimenti i pannelli si sfracellerebbero tutti al suolo:) Poi c'è un'anteprima ulteriore. Mi ha detto un mio amico installatore (che sta facendo impianti fotovoltaici da oltre 10 anni) che gli americani hanno sintetizzato delle molecole di fotoconversione con un fattore utile del 100% . Se fosse vero si arriverebbe addirittura a costruire automobili con vernice fotovoltaica completamente autosufficienti . Senza dire che con 4 o 5 pannelli verrebbe coperto il fabbisogno energetico annuale di una famiglia. Grazie Claudia adesso cerco di reperire ulteriori informazioni.
P.S.
Mi rendo conto che la cava di Rigali è un fatto molto delicato. Vorrei però che ci si rendesse conto della necessità di svolgere il lavoro pensando sia alla messa in sicurezza del luogo ed al fatto che dal punto di vista idrogeologico ed ecologico in genere quell'attività non è impattante. Guarda per esempio la vecchia cava di breccia dove ora c'è il poligono di tiro (sempre a Rigali). Paradossalmente adesso a riambientamento avvenuto il pericolo d'inquinamento viene dall'enorme quantità di piombo (dei proiettili sparati) che giace proprio sopra la falda acquifera della sorgente del Fontanile, che si trova proprio qualche spanna sotto il piano di tiro del poligono. E dove va a finire l'acqua del fontanile arricchita di piombo ed altri metalli pesanti? Mi sa proprio nel rio Fergia passando per la sorgente di Corcia. Quindi Claudia quando e se dovessi fare le analisi ematologiche fatti controllare pure i valori di piombo e metalli pesanti nel sangue :)
Saluti.
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Claudia Gramaccia Permalink Risposta da Claudia Gramaccia 3 ore fa
appena appena cancerogeni.... ma ste analisi mejo e prima de farmele io (che bevo l'acqua dell'acquedotto de Santo Marzio) non dovrebbero farle i servizi delle ASL??
tornando all'idea, ho letto da qualche parte che per aumentare l'efficienza dei pannelli fotovoltaici (che diminiusce al loro surriscaldamento) vengono posti dei circuiti ad acqua che confluiscono in collettori. in pratica sono soluzioni ibride tra solare termico e fotovoltaico.
quanto dista la cava dal nucleo abitato? avrebbe senso realizzare un sistema di teleriscaldamento?
quante cave ci sono in umbria (per limitarci solo alla nostra regione) da riambientare?
chi sviluppa oggi un know how tecnico in questo settore ha prospettive professionali di tutto rispetto!
forza ragazzi....
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Angelo Gaudenzi Permalink Risposta da Angelo Gaudenzi 3 ore fa
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http://www.rinnovabili.it/dagli-usa-le-celle-solari-3d
Dagli U.S.A. le celle solari 3D
di Elisa Gabrieli
Il design delle celle solari in terza dimensione usa la tecnologia delle torri a “nanotubi” di carbonio, moltiplicando l’efficienza del materiale fotovoltaico e riducendo le dimensioni
Le celle solari tridimensionali, uniche nel loro genere, catturano praticamente tutta la radiazione luminosa che le colpisce, e potrebbero far lievitare l’efficienza dei sistemi fotovoltaici, riducendone le dimensioni, il peso e la complessità meccanica. Le nuove celle solari 3D – sviluppate dalla squadra di ricerca capeggiata dall’Ingegner Jud Ready, Ingegnere senior di ricerca all’Istituto di Ricerca dell’Istituto di Tecnologia della Georgia – catturano i fotoni della luce del sole utilizzando strutture a “torre” in miniatura paragonabili ad edifici a più piani disposti in una griglia stradale urbana. Questo tipo di celle potrebbe trovare impiego nei motori delle astronavi e permettere miglioramenti nell’efficienza dei materiali di rivestimento delle celle fotovoltaiche tradizionali, cambiando anche la struttura e la geometria delle celle solari stesse. ‘Il nostro obiettivo è raccogliere ogni singolo fotone che raggiunge le celle’, ha affermato Jud Ready, ‘catturando più radiazione solare possibile nelle strutture 3D. In questo modo possiamo usare ordini fotovoltaici molto più piccoli. Su un satellite o un’astronave ciò significherebbe minor peso e minor occupazione di spazio rispetto ad un tradizionale sistema fotovoltaico’. La ricerca è stata patrocinata dall’Air Force Office of Scientific Research, dal Laboratorio di Ricerca dell’Aeronautica Militare, NewCyte Inc., e dall’Intellectual Property Partners, LLC. Queste celle fotovoltaiche intrappolano la luce tra le strutture a torre, alte 100 micron, con base quadrata di dimensioni 40×40 micron, costituite da nanotubi di carbonio che contengono milioni di strati allineati verticalmente. Poichè le strutture a torre possono intrappolare e assorbire la luce proveniente da direzioni diverse, queste nuove celle sono efficienti anche quando la radiazione solare non è diretta. Ciò potrebbe consentire il loro utilizzo su astronavi senza meccanismi o sistemi che le mantengano costantemente orientate verso il sole, riducendone il peso e la complessità, con un notevole miglioramento della resa. ‘L’efficienza delle nostre celle aumenta con l’allontanamento dalla perpendicolare ai raggi solari, dunque non esiste più la necessità di prevedere inseguitori solari meccanici sui quali applicare le celle’, afferma Ready. La capacità delle celle 3D di assorbire praticamente tutta la luce che le colpisce permettere un notevole miglioramento nell’efficienza con cui le celle convertono il fotone assorbito in corrente elettrica. Poiché le celle 3D assorbono più fotoni delle celle convenzionali, il loro rivestimento può essere più sottile, consentendo agli elettroni di spostarsi più velocemente, e riducendo la probabilità che possa avvenire la ricombinazione. La produzione delle celle inizia con l’applicazione di una cialda di silicio, che può servire anche da strato di congiunzione inferiore. I ricercatori ricoprono dapprima la cialda con uno strato sottile di ferro, usando un processo di fotolitografia. La cialda così modellata è poi collocata in una fornace ad alta temperatura, circa 780 °C. Vengono poi introdotti nella fornace gas idrocarburi: carbonio e idrogeno si separano all’interno della fornace. Nel processo conosciuto come deposizione chimica del vapore, i nanotubi di carbonio crescono in multi-strato al di sopra del deposito di ferro. Una volta che le torri di carbonio sono cresciute, i ricercatori usano un processo conosciuto come raggio molecolare di epitaxy per ricoprirle di tellururo di cadmio (CdTe) e di solfuro di cadmio (CdS), che serve da strato di giunzione per le zone p/n. Al di sopra di tutto questo viene steso un sottile rivestimento di ossido di stagno e indio, un materiale conduttore trasparente, che funge da strato superiore dell’elettrodo. Nelle celle finite gli schieramenti di nanotubi di carbonio servono sia come sostegno per le celle 3D sia come un conduttori, collegando il materiale fotovoltaico alla cialda di silicio. I ricercatori hanno scelto di elaborare i prototipi delle celle dal cadmio poiché erano a conoscenza delle sue potenzialità da ricerche condotte in precedenza. Comunque, potrebbe essere utilizzata una vasta gamma di altri materiali fotovoltaici, e selezionare il materiale migliore per ogni tipo di specifica applicazione sarà l’obiettivo delle future ricerche. ‘Adesso abbiamo bisogno di confrontare tra loro i materiali esistenti – ha confermato Ready – per riuscire ad ottimizzare e a far avanzare questa tecnologia’. L’Ingegner Ready e la sua squadra di ricercatori compiranno ulteriori approfondimenti sulle altezze e sulle distanze ottimali delle torri, per determinare le relazioni tra la distanza e l’angolo d’incidenza del raggio solare sulle strutture. Le nuove celle non possono ancora essere prodotte a livello commerciale, poiché incontrano numerosi ostacoli dal punto di vista della produzione. L’Intellectual Property Partners of Atlanta detiene i diritti del progetto delle celle solari 3D e cerca dei partner per commercializzare la tecnologia. Un altro fronte per la commercializzazione è sostenuto da una società dell’Ohio, NewCyte, che insieme all’Istituto di Tecnologia della Georgia sta elaborando un uso alternativo per queste celle solari. L’Air Force Office of Scientific Research ha approvato la concessione per lo sviluppo della tecnologia con una Small Business Technology Transfer (STTR). ‘Il NewCyte ha in sospeso il brevetto per la tecnologia a basso costo per la deposizione degli strati di semiconduttore direttamente sulle singole celle’ ha spiegato Dennis J. Flood, presidente di NewCyte. ‘Usiamo la nostra tecnologia per far crescere gli stessi strati di semiconduttore sulle torri di nanotubi di carbonio. Il nostro scopo è conseguire livelli di prestazione e costo che renderanno le celle solari 3D competitive sul mercato’. (fonte www.gatech.edu)
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Angelo Gaudenzi Permalink Risposta da Angelo Gaudenzi 3 ore fa
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Nanoingegneria al servizio del solare
USA: rendimenti massimi nel fotovoltaico con la cella “quasi perfetta”
Un gruppo di ricercatori statunitensi ha realizzato un nuova cella fotovoltaica che permetterebbe al modulo di assorbire l’intero spettro solare indipendentemente dalla posizione del sole, massimizzando l’efficienza di rendimento del pannello stesso
Un gruppo di ricercatori del Rensselaer Polytechnic Institute (USA) ha realizzato un nuova cella fotovoltaica in grado di ampliare il ventaglio di angoli di incidenza della radiazione solare stessa, massimizzando l’efficienza di rendimento del pannello stesso. La linea guida seguita, per migliorare il rendimento, è stata quella di ridurre la quantità di luce che viene riflessa dalla cella, soprattutto ad alti angoli di incidenza, essendo questa tutta energia che non può essere sfruttata. L’obiettivo è stato raggiunto attraverso un trattamento superficiale nanoingegneristico che permette di ridurre la riflettività della cella dal 32% al 3,8% aumentando l’energia assorbita dal 67% al 96%, indipendentemente dalla posizione del sole. Il trattamento superficiale è stato ottenuto mediante chemical vapor deposition di nanobarre di ossido di silicio e ossido di titanio per sette strati, ciascuno dello spessore di 50 – 100 nm; si tratta di film molto sottili anche per gli standard dell’industria elettronica. In questo modo è possibile catturare la luce su un ampio spettro di lunghezze d’onda (da 400 nm fino a 1600 nm nell’infrarosso) e per un ventaglio di angoli di incidenza da zero a sessanta gradi.
Se questa tecnologia potesse diffondersi facilmente e a basso costo, si supererebbe il problema relativo al rendimento delle celle fotovoltaiche incrementandolo anche oltre il 40%, piccolo neo che, seppur di limitata influenza sulla diffusione della tecnologia fotovoltaica, ne rappresenta uno dei limiti più importanti.
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Claudia Gramaccia Permalink Risposta da Claudia Gramaccia 3 ore fa
angelo posta il tutto nel gruppo rinnovabili, così diventa una piccola biblioteca. in questo modo dopo qualche tempo uno si perde la traccia e diventa difficile ritrovare quello che magari serve :-))
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Angelo Gaudenzi Permalink Risposta da Angelo Gaudenzi 3 ore fa
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Conclusione.
Io direi di ultimare i lavori di riambientamento con serietà e professionalità (magari sotto la supervisione del nostro carissimo Romanetto alias Ing. Minerario Maurizio Biscontini). A riambientamento concluso la nuova tecnologia fotovoltaica sarebbe pronta e potremmo costruire la centrale. Avremmo già pronta la linea di media tensione (tra l'altro la cabina enel che alimenta l'impianto della cava, venne costruita abusivamente sulla proprietà della mia famiglia; perciò adesso sarebbe nostra eh eh... Romanetto & C la tua A.C.M.E ritorna alla grande...eh eh..chissà se riusciremo a prendere Beep Beep? Io non mangio carne ma una bella frittatina (ona) con uova di struzzo mi piacerebbe ..che ne pensi di aggiungere al menù la frittata Beep Beep del Romanetto?...
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Permalink Risposta da Angelo Gaudenzi on
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http://gualdotadino.ning.com/forum/topics/geoscambio-termico-con-pompa
Geoscambio termico con pompa di calore
Angelo è un'ottima soluzione, solo che bisogna avere almeno un riscaldamento radiante a pavimento per poterlo sfruttare al meglio..... mi sono informato, sto ristrutturando casa, e la spesa si aggira intorno ai 20.000 euro per riscaldare 150mq di casa.
Comunque un' ottima alternativa (energia pulita e gratis) per chi sta costruendo uno stabile........
Per Tano. In più aggiungendo un motore Stirling si produrrebbe sia la corrente per la pompa di calore che per l'abitazione.
Guardati la tecnologia stirling.
Per Velatta. Scusami, non mi ero accorto se vuoi cancello questa.
http://www.etstudio.it/mostrasezione.asp?idsezione=impianti%20geote...
IL DEEP HEAT MINING (DHM)
IL DEEP HEAT MINING (DHM) Sulla base delle diverse esperienze internazionali e di una riflessione sulla geotermia in Svizzera, l'Ufficio Federale dell'Energia (UFE) ha lanciato nel 1996 il progetto Deep Heat Mining.
Questo progetto ha quale scopo finale la costruzione, verso l'orizzonte 2009, di una centrale geotermica pilota per la produzione di elettricità a partire dal calore delle rocce fratturate in profondità.
http://www.soultz.net/fr/projetGeie/demo.php
La geotermia delle rocce calde fratturate
Il principio consiste nel creare uno scambiatore di calore in un massiccio di rocce fessurate, alfine di farvi circolare dell'acqua per riscaldarla.
A questo scopo, s'inietta nella perforazione dell'acqua fredda ad alta pressione, ad una profondità dove la roccia raggiunge circa 200° C. Sotto l'effetto della pressione, l'acqua allarga le fessure esistenti nel massiccio roccioso ed un circuito può così essere instaurato tra più pozzi.
In profondità, l'acqua iniettata accumula molto calore e risale in seguito attraverso un pozzo di produzione.
Nella centrale geotermica, essa trasmette la sua energia ad un secondo circuito chiuso, munito di una turbina a vapore accoppiata ad un generatore.
Dopo il suo raffreddamento, l'acqua del primo circuito ritorna nel «serbatoio» roccioso attraverso il foro d'iniezione e si riscalda di nuovo.
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Angelo Gaudenzi Permalink Risposta da Angelo Gaudenzi on Novembre 15, 2008 a 4:40am
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Francesco.Se individualmente appare una spesa difficile da sostenere, potremmo organizzarci per costruire una centrale geotermica come quelle riportate nella documentazione che ho allegato. Per Gualdo Sarebbe una bellissima impresa ed in più finalmente disporremmo di un surplus di acqua calda per realizzare le terme che da tanto si stanno ipotizzando.
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Permalink Risposta da Angelo Gaudenzi on
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Risposta da Francesco Angeloni on Novembre 15, 2008 a 7:58am
in effetti, bisognerebbe sensibilizzare l'opinione pubblica, anche in questo ning, sembra che non interessa, sembra, comunque può creare posti di lavoro, e far risparmiare alle famiglie ed alle attività produttive abbastanza da sopravvivere a questa crisi.... chissà
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Angelo Gaudenzi Permalink Risposta da Angelo Gaudenzi on Novembre 15, 2008 a 5:45pm
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Infatti Francesco.
Iportante è comunque iniziare a parlarne e riunirsi intorno ad un progetto credibile.
Potremmo già da ora realizzare a Gualdo una centrale a geotermia artificiale di una decina di MW (che equivarrebbe a 5 o 6 turbine eoliche di ultima generazione) La differenza non trascurabile sta nel fatto che l'impatto ambientale della centrale geotermica sarebbe praticamente nullo per questo soprattutto l'intero network potrebbe aiutarne molto la promozione e la realizzazione.
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Francesco Angeloni Permalink Risposta da Francesco Angeloni 7 ore fa
in effetti... ma non vedo tutto questo interesse... invece di sperperare i nostri soldi per assunzioni che non sorvono, dobbiamo canalizzare tutti gli sforzi per questo progetto... guardando sul sito di Arta Terme fa capire che indotto si mette in moto con delle terme... bah speriamo bene
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Permalink Risposta da Angelo Gaudenzi on
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http://gualdotadino.ning.com/forum/topics/messaggi-dal-futuro-tra-r...
Messaggi dal futuro? Tra realtà e fantasia, il grande progetto LHC del CERN di Ginevra.
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Si può prevedere il voto degli indecisi?
http://gualdotadino.ning.com/forum/topics/si-puo-prevedere-il-voto-...
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Contro l'elettrosmog. Insieme verso la realizzazione di trasmettitori istantanei basati sul potenziale quantico.
http://gualdotadino.ning.com/forum/topics/contro-lelettrosmog-insieme
Quante volte avrete pensato alla possibilità di disporre di canali comunicativi istantanei, poco costosi e basati su tecnologie svincolate dalle tradizionali onde elettromagnetiche (che sempre più spesso si trovano al centro di polemiche sul cosiddetto elettrosmog). E se comunicare a distanze fin'ora inimmaginabili fosse in realtà possibile senza il vincolo della velocità della luce?! Se esistesse già in natura una rete comunicativa globale istantanea tra tutti gli elementi della manifestazione cosmica?!
Leggete la documentazione seguente e se vi va contribuite con le vostre intuizioni alla realizzazione di un trasmettitore istantaneo superluminale basato sul potenziale quantico.
Buon divertimento.
Angelo Gaudenzi
http://www.scienzaeconoscenza.it/articolo.php?id=15962
28-12-2007
La non separabilità quantistica
di Davide Fiscaletti
Uno degli aspetti più sorprendenti che caratterizzano il mondo microscopico sta nel fatto che le particelle subatomiche hanno la capacità di comunicare informazioni istantaneamente a prescindere dalla loro distanza. Qui si mostra che questo fenomeno, la non separabilità quantistica, può essere spiegato assumendo che esistano diversi livelli della realtà fisica; si suggerisce che, al livello fondamentale, le particelle sono legate le une alle altre per mezzo delle onde ad esse associate e lo spazio fisico ha un carattere a-temporale.
La meccanica quantistica è la teoria fondamentale che sta alla base della moderna visione dei fenomeni naturali. Tuttavia, malgrado gli incontrastati successi sul piano applicativo e le numerosissime conferme sperimentali che si sono accumulate sin dalla sua nascita (avvenuta nella seconda metà degli anni '20 del secolo scorso), questa teoria ha dato luogo ad un acceso dibattito sui propri fondamenti, su quello che dice a proposito del mondo. Ci sono infatti degli aspetti di questa teoria che la fanno sembrare esotica e misteriosa, lontana dal senso comune. Tra questi, l’aspetto più sorprendente è sicuramente rappresentato dalla non località, dalla non separabilità delle particelle subatomiche.
In base a un famoso teorema dimostrato nel 1964 dal fisico irlandese John Stewart Bell (che è considerato da molti esperti nel campo dei fondamenti concettuali della meccanica quantistica come il più importante recente contributo alla scienza), un’esperienza avvenuta nel passato tra due particelle subatomiche crea tra di esse una forma di “connessione” per cui il comportamento di ciascuna delle due condiziona in modo diretto ed istantaneo il comportamento dell’altra indipendentemente dalla distanza che le separa. Per esempio, nel caso di due particelle subatomiche inizialmente accoppiate e che poi vengono separate e allontanate l’una dall’altra, se ad un certo istante invertiamo il senso di rotazione (chiamato dai fisici con il termine “spin”) di una delle due, in quello stesso istante anche l’altra inverte il suo senso di rotazione, indipendentemente dalla distanza che separa le due particelle.
Ai giorni nostri, non è stata trovata ancora alcuna contro-argomentazione significativa in grado di mettere in discussione la validità del teorema di Bell. Tutti gli esperimenti effettuati finora – e particolarmente significativi sono, in questo senso, gli esperimenti di Alain Aspect (1981) al laboratorio di ottica di Orsay, di Yanhua Shih (2001) dell’Università del Maryland e di Nicolas Gisin (2003) dell’Università di Ginevra – hanno confermato il risultato ottenuto da Bell, vale a dire che la non località deve essere considerata una caratteristica fondamentale e irrinunciabile del mondo microscopico, che le particelle subatomiche sono capaci di comunicare istantaneamente a prescindere dalla loro distanza. La comunicazione istantanea, l’intreccio tra le particelle subatomiche – effetto noto anche con il termine tecnico di “entanglement quantistico” - può essere considerato uno dei più grandi misteri della conoscenza umana: pur essendo un fenomeno osservabile e ripetibile, non sembra avere una chiara spiegazione logica.
In questo articolo, ci proponiamo di illustrare un’interessante interpretazione della non località e dell’entanglement quantistico sviluppata dal fisico anglo-americano David Bohm (nota anche come teoria dell’ordine implicito o modello olografico della realtà) e le prospettive che può aprire nella descrizione del mondo fisico (in particolare nello studio delle interazioni fondamentali); successivamente, mostreremo che la non separabilità delle particelle subatomiche può essere spiegata sulla base dell’idea che lo spazio fisico, al livello fondamentale, ha un carattere a-temporale.
Le idee di Bohm: potenziale quantico e diversi livelli della realtà fisica
Nel 1952 David Bohm sviluppò un’interpretazione alternativa della meccanica quantistica, nota anche come teoria dell’onda pilota, in grado di fornire una descrizione causale dei processi atomici e, quindi, di mettere in discussione l’immagine soggettivistica della realtà quale emerge dall’interpretazione standard (cioè la versione della meccanica quantistica proposta nella seconda metà degli anni '20 dai fondatori di questa teoria, gli esponenti delle scuole di Copenaghen e Gottinga, e che è risultata vincente sul piano storico). Una delle idee di partenza fondamentali della teoria di Bohm è il dualismo oggettivo onda-corpuscolo: ciascun oggetto atomico elementare viene visto come costituito da un’onda e da un corpuscolo contemporaneamente, con l’onda che ha il ruolo di guidare il corpuscolo nelle regioni dove la funzione d’onda (che è l’ente matematico con cui nella teoria quantistica viene descritto lo stato di ogni sistema fisico) è più intensa. Per quanto riguarda il dualismo oggettivo, l’energia e l’impulso vanno pensati interamente associati al corpuscolo mentre l’onda deve essere considerata vuota, priva di energia ed impulso.
Nell’ambito della teoria di Bohm, la particella è guidata nel suo moto dall’onda corrispondente sulla base di una legge che ha la forma della seconda legge di Newton della meccanica classica, con l’unica differenza che qui la particella è soggetta, oltre che ad una forza classica, anche ad una forza quantistica, legata ad una forma di energia chiamata potenziale quantico . La caratteristica principale della teoria di Bohm, che consente di fornire una descrizione causale dei processi atomici, è la seguente: qui, la funzione d’onda agisce come un’onda pilota che guida la particella corrispondente, attraverso l’azione del potenziale quantico, nelle regioni dove essa è più intensa. In altre parole, nell’ambito delle idee di Bohm, il moto delle particelle non si manifesta in maniera casuale, ma sotto la guida di un “campo nascosto”, cioè appunto il potenziale quantico, in grado di determinarne la traiettoria. Si tratta di un potenziale nato dal “vuoto” che non opera come i campi elettromagnetici classici, la cui azione dipende dall’intensità e dalla distanza, ma che agisce in maniera istantanea e solo come pura “forma”. La particella si comporta in pratica come una nave che arriva al porto grazie alla potenza dei suoi motori ma sotto la guida di un radar che le indica la strada da seguire. I motori rappresentano il comportamento classico delle particelle nel mondo fisico che conosciamo (per esempio l’azione dei campi elettromagnetici), mentre il radar rappresenta l’azione del potenziale quantico.
Ora, Bohm ha mostrato che è proprio il potenziale quantico a determinare la non località dei processi microscopici, la comunicazione istantanea tra le particelle subatomiche: il potenziale quantico informa ogni particella dove andare, come se dietro alla realtà fenomenica spazio-temporale fatta di materia ed energia, esistesse un piano nascosto che la guida e la unisce a tutte le altre particelle in un’unica simbiosi cosmica. Insomma, particelle distanti anche miliardi di anni luce sono in grado di comunicare tra di loro informazioni in modo istantaneo proprio grazie all’azione del potenziale quantico.
Per interpretare la non località quantistica, nelle sue ricerche degli anni '70 e '80 Bohm introdusse la distinzione tra foreground e background, ossia tra ordine esplicito (esplicate order) ed ordine implicito (implicate order). Secondo Bohm è possibile individuare nella meccanica quantistica due diversi livelli di descrizione dei sistemi fisici: l’interpretazione standard e il suo formalismo ci permettono di rendere conto del foreground, dell’ordine esplicito del mondo macroscopico così come ci appare dalle nostre misure, e che è caratterizzato da manifestazioni locali e frammentarie; quello che avviene nell’ordine esplicito rappresenta tuttavia una proiezione del livello fondamentale, nascosto, cioè il livello del background e dell’ordine implicito, caratterizzato da non località e non separabilità. Bohm suggerisce quindi che nell’indagine della realtà fisica bisogna distinguere tra gli aspetti “avviluppati”, legati al livello nascosto e quelli “dischiusi”, che si manifestano come proiezioni del livello fondamentale.
In base alle idee di Bohm, il comportamento delle particelle subatomiche indica chiaramente che esiste un livello di realtà del quale non siamo minimamente consapevoli. Se le particelle subatomiche ci appaiono separate è perché siamo capaci di vedere solo una porzione della realtà (cioè il foreground o ordine esplicito); ad un livello più profondo esse non risultano “parti” separate bensì sfaccettature di un’unità più profonda e basilare. A questo livello più profondo e fondamentale (che è appunto il background o ordine implicito), tutte le particelle subatomiche sono infinitamente collegate in una sorta di interezza continua. Si è insomma condotti - usando parole dello stesso Bohm – “ad una nuova concezione di totalità indivisa che nega l’idea classica della possibilità di analizzare il mondo in parti esistenti in maniera separata ed indipendente: la realtà fondamentale è l’inseparabile connessione quantistica di tutto l’universo e le parti che hanno un comportamento relativamente indipendente sono solo forme particolari e contingenti dentro questo tutto”.
Per comunicare la sua visione, Bohm usò anche potenti metafore, e tra queste la più famosa è probabilmente la metafora dell’ologramma (per questa ragione l’interpretazione di Bohm della non località quantistica può essere anche definita modello olografico della realtà). Un ologramma è una fotografia tridimensionale prodotta con l’aiuto di un laser, la cui principale proprietà sta nel fatto che ogni sua parte contiene tutte le informazioni possedute dall’ologramma intero. Per estensione, si può parlare di procedimento ologrammatico quando tutte le informazioni di uno spazio a n-dimensioni sono contenute in uno spazio di dimensioni minori. L’analogia tra l’ologramma e i diversi livelli della realtà fisica è la seguente: l’ordine esplicito o foreground è come una rappresentazione olografica dell’ordine implicito, cioè del background. Si può anche dire che, al suo livello più profondo e fondamentale, la realtà nel suo insieme non è altro che una sorta di super-ologramma dove il passato, il presente e il futuro coesistono contemporaneamente, cioè l’universo stesso è una proiezione, un ologramma, il magazzino cosmico di tutto ciò che è, che sarà o che sia mai stato.
Le prospettive aperte dal dualismo oggettivo onda-corpuscolo sui diversi livelli della realtà fisica
Sul piano interpretativo, poiché nella teoria di Bohm la non località dei processi microscopici è legata all’azione del potenziale quantico e il potenziale quantico è strettamente connesso al dualismo oggettivo onda-corpuscolo (con l’onda che ha il ruolo di guidare la particella in esame nel corso del suo movimento), risulta del tutto lecito suggerire la seguente idea: nel livello più profondo e fondamentale della realtà, cioè nell’ordine implicito dell’universo, tutte le particelle subatomiche sono infinitamente collegate tra di loro per mezzo delle onde ad esse associate. Nel nostro livello della realtà, le onde associate alle particelle non sono visibili (il problema dell’osservazione delle onde quantistiche stava particolarmente a cuore allo stesso Einstein, tant’è vero che egli le chiamava scherzosamente “campi fantasma”) ed è proprio per questo che, nel mondo che esperiamo, tutti gli oggetti ci appaiono separati. Ma nel livello più profondo, cioè nell’ordine implicito, i fenomeni naturali hanno un carattere non locale, tutte le particelle sono di fatto collegate tra di loro e si può pensare che le entità che le collegano le une alle altre in una fitta rete interconnessa sono proprio le onde ad esse associate.
Ora, questo modo di visualizzare come vanno le cose nel livello esplicito e in quello implicito consente di aprire nuove interessanti prospettive riguardo l’interpretazione delle interazioni fondamentali: partendo dall’idea che sono le onde associate alle varie particelle a legarle tra di loro in una fitta rete, è possibile fornire una spiegazione causale, intuitiva, dell’origine dei segnali responsabili delle diverse interazioni e si apre la possibilità di trattare tutte le interazioni in uno schema unitario.
Com’è noto, in natura esistono quattro interazioni (o forze) fondamentali: la forza gravitazionale, la forza elettromagnetica, la forza nucleare forte e la forza nucleare debole.
La forza gravitazionale si esercita tra tutti gli oggetti dotati di massa. Essa è espressa da una legge di attrazione direttamente proporzionale alle masse interagenti e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza; ha un raggio d’azione illimitato ed è sostanzialmente l’interazione che prevale a scala, diciamo, umana. La teoria oggi universalmente accettata sulla gravitazione è la relatività generale di Einstein, in base alla quale la gravità viene vista come modifica delle proprietà geometriche dello spazio-tempo. In altre parole, la relatività generale stabilisce che è la struttura dello spazio-tempo che determina le traiettorie dei corpi in movimento (o le loro posizioni, nel caso in cui i corpi sono fermi).
Le forze elettromagnetiche si esercitano tra le particelle dotate di carica elettrica. Esse hanno una struttura formale diversa le une dalle altre, anche se la legge di Coulomb che ne costituisce un caso particolare – la quale stabilisce che tra due cariche elettriche in quiete si esercita un’azione attrattiva o repulsiva a seconda che tali cariche siano di segno opposto o dello stesso segno – ha un andamento con la distanza del tutto simile all’interazione gravitazionale. Per spiegare e descrivere l’interazione elettromagnetica oggi i fisici teorici si basano su una teoria, nota come elettrodinamica quantistica o QED, in base alla quale la forza elettromagnetica si trasmette attraverso oggetti privi di massa, i fotoni.
L’interazione forte tiene legati i protoni e i neutroni all’interno del nucleo atomico (e, in un altro contesto, è quella che si esercita tra i quark, cioè i costituenti elementari di protoni e neutroni). Si tratta di un’interazione molto intensa, ma il suo raggio d’azione è estremamente corto, dell’ordine di metri, il quale la rende praticamente inesistente a distanze maggiori di questa scala (per esempio, su scala atomica). L’interazione forte nella teoria quantistica dei campi attuale (chiamata cromodinamica quantistica o QCD) è mediata dallo scambio di alcuni bosoni , noti come gluoni (di cui ne esistono otto specie differenti).
Infine, esistono un quarto tipo di forze, dette deboli, le quali agiscono disintegrando certe particelle di fatto instabili; per effetto dell’interazione debole, in certi fenomeni radioattivi, queste particelle possono trasformarsi in altre particelle meno pesanti, senza conservare la loro massa. Nella teoria quantistica dei campi attuale le interazioni deboli sono mediate dallo scambio di alcuni bosoni particolari, precisamente tre particelle chiamate W+, W- e Z°.
Ora, sulla base del dualismo oggettivo onda-corpuscolo, possiamo descrivere tutte le interazioni fondamentali partendo da quest’idea: i due oggetti interessati all’interazione vanno di fatto sempre pensati come costituiti da un’onda e da un corpuscolo contemporaneamente, con l’onda che ha il ruolo di guidare la particella corrispondente nelle regioni dove il campo in esame è più intenso. Di conseguenza, nell’ambito del dualismo oggettivo, si può aprire questa interessante prospettiva: visto che sono sempre le onde a guidare le particelle sotto studio nel loro movimento, si può immaginare che, nell’ordine implicito, l’interazione tra due particelle sia trasmessa da un’onda complessiva la quale è data proprio dalla combinazione delle due onde associate alle particelle interagenti. Questo discorso va applicato a ciascuna delle quattro interazioni.
Pertanto, dal dualismo oggettivo onda-corpuscolo si può aprire la seguente interessante prospettiva:
- tutte le diverse interazioni fondamentali si trattano alla stessa maniera, assumendo che siano sempre le onde associate alle particelle interagenti a trasmettere l’interazione sotto studio. Più precisamente diciamo che, nel livello fondamentale della realtà, l’entità che trasmette l’interazione tra due determinate particelle è una sorta di onda complessiva data dalla combinazione delle onde associate a tali particelle.
Vediamo ora di approfondire in dettaglio che cosa significa questo risultato, cominciando col considerare l’interazione elettromagnetica.
In virtù delle nostre idee, nell’interazione elettromagnetica tra due particelle l’entità che funge da mediatrice dell’interazione è, nel livello fondamentale della realtà, un’onda la quale può essere vista come la combinazione delle onde associate alle particelle interagenti. Pertanto, se nella QED l’interazione elettromagnetica tra due particelle è trasmessa attraverso lo scambio di un fotone, sulla base del nostro dualismo oggettivo possiamo suggerire l’idea che, nel livello fondamentale della realtà, l’entità che trasmette l’interazione è l’onda del fotone e che quest’onda è proprio data dalla combinazione delle onde associate alle particelle interagenti.
Passiamo adesso all’interazione gravitazionale. Due masse che interagiscono, in base alle nostre idee, devono essere sempre immaginate come costituite ciascuna da una particella e da un’onda contemporaneamente, con le onde che hanno il ruolo di guidare le particelle corrispondenti nelle regioni dove il campo gravitazionale è più intenso, vale a dire in modo tale da provocare l’attrazione delle due particelle stesse (visto che, come sappiamo dall’esperienza, l’interazione gravitazionale è solo attrattiva).
Il dualismo oggettivo onda-corpuscolo consente di fornire un’interpretazione intuitiva del risultato fondamentale della relatività generale, secondo cui la gravità si esplica come modifica della geometria spazio-temporale. Infatti, possiamo ipotizzare che, al livello più profondo della realtà, ci sia un’entità mediatrice vera e propria a produrre la modifica della geometria dello spazio-tempo (e di conseguenza, a trasmettere la gravità), e che quest’entità sia proprio un’onda data dalla combinazione delle onde associate alle particelle interagenti. Questo significa che, nell’ambito del nostro modello interpretativo, la modifica della struttura spazio temporale con cui si esplica la gravitazione può essere ricondotta a un’onda. Insomma, sulla base delle nostre idee, si apre questa interessante prospettiva: il mezzo con cui si trasmette l’interazione gravitazionale, determinando a sua volta una modifica della geometria dello spazio-tempo, è l’onda risultante dalla combinazione delle onde associate alle particelle materiali interagenti.
Vediamo infine l’interazione debole e l’interazione forte. Per quanto riguarda le interazioni deboli, si può assumere che l’entità che trasmette l’interazione sia un’onda associata ad uno dei tre bosoni W+, W- e Z° e che quest’onda sia data dalla combinazione delle onde associate alle particelle interagenti. In modo analogo, possiamo suggerire l’idea che l’interazione forte sia trasmessa da un’onda associata a uno degli otto gluoni che conosciamo e che quest’onda risulti dalla combinazione delle onde associate alle particelle interagenti.
In definitiva, sulla base dell’idea che sono le onde associate alle particelle materiali a legarle, nel livello più profondo della realtà, in una fitta rete interconnessa, si aprono nella descrizione del mondo fisico delle prospettive particolarmente interessanti. E’ possibile fornire una descrizione unitaria delle diverse interazioni: il dualismo oggettivo onda-corpuscolo, al livello fondamentale della realtà, apre la prospettiva di trattare allo stesso modo fenomeni apparentemente diversi, di descrivere alla stessa maniera tutte le quattro diverse interazioni fondamentali. Ed è soprattutto significativo il fatto che dal dualismo oggettivo si prospetta quest’altro rilevante risultato: la possibilità di dare una spiegazione causale, nel livello fondamentale della realtà, del modo in cui nascono i segnali responsabili delle varie interazioni. Nella visione standard (che ci permette di rendere conto dell’ordine esplicito) ciascuna interazione è mediata dallo scambio di un certo segnale specifico, ma non si riesce a fornire una spiegazione veramente causale dell’origine di tale segnale. Adesso invece, sulla base delle nostre idee, nell’ordine implicito si può visualizzare causalmente – almeno sul piano interpretativo - come nasce questo segnale: esso può essere visto come l’onda complessiva che è data da una sorta di combinazione delle onde associate alle particelle interagenti. Insomma, nel livello fondamentale, implicito della realtà, si apre la prospettiva interessante e significativa di descrivere in maniera simile le diverse interazioni fondamentali che esistono in natura, dando un’interpretazione intuitiva (e sempre in un quadro causale) del modo in cui vengono trasmesse tali interazioni.
Non località quantistica e a-temporalità dello spazio fisico
Per affrontare e interpretare la faccenda della non località, della strana forma di connessione delle particelle subatomiche a prescindere dalla loro distanza, in base alla ricerca del mio istituto il discorso può essere espresso anche in una maniera più sottile ed elegante (nonché feconda di ulteriori sviluppi nello studio del mondo fisico). Si tratta di basarsi su un punto di vista alternativo, rispetto a quello standard, circa il teatro in cui avvengono i fenomeni naturali.
L’idea di partenza della nostra ricerca è la seguente. Sulla base della nostra percezione elementare, è oltre le nostre capacità stabilire se il tempo possa essere considerato un’entità fisica reale. Il trascorrere del tempo, infatti, non può essere percepito chiaramente come materia e spazio in modo diretto; noi possiamo percepire solo i cambiamenti chimici, fisici e biologici irreversibili della materia nello spazio fisico (cioè lo spazio in cui esistono gli oggetti materiali). Pertanto, se ci basiamo sulla nostra percezione elementare, possiamo concludere che il tempo esiste solo come flusso di cambiamenti materiali irreversibili che avvengono in uno spazio a-temporale. Il teatro in cui avvengono i fenomeni naturali non è quindi lo spazio-tempo (questo ente fa parte dei modelli matematici dell’universo – in particolare, dei modelli atti a descrivere il livello esplicito - ma non dell’universo stesso): il teatro dell’universo, al livello fondamentale della realtà, è uno spazio a-temporale. Questo è un punto di vista diverso, e per certi versi può anche apparire eretico, rispetto a quello standard, ma è forse più corretto ed appropriato in quanto è più coerente con i fatti sperimentali (vale a dire con il fatto che non c’è nessuna evidenza empirica riguardo al movimento degli oggetti materiali nel tempo).
Ora, il carattere a-temporale dello spazio fisico è in grado di gettare nuova luce sulla non località quantistica. La ricerca del nostro gruppo mostra che lo spazio fisico a-temporale consente di spiegare la comunicazione istantanea tra le particelle subatomiche, permette di spiegare perché e in che senso, per esempio, due particelle che provengono dalla stessa sorgente e che poi si allontanano, rimangono legate da un misterioso legame, perché e in che senso se noi interveniamo su una delle due, anche l’altra risentirà l’effetto istantaneamente a prescindere dalla distanza che c’è tra di esse. Secondo le nostre idee, la connessione istantanea tra due particelle quantistiche quando sono a grande distanza può essere vista come un effetto dello spazio fisico a-temporale. Cioè, è lecito pensare che, al livello più profondo (cioè nell’ordine implicito), sia il carattere a-temporale dello spazio a trasmettere l’informazione tra due particelle subatomiche, prima unite e poi separate e portate a grande distanza, a farle comunicare istantaneamente. La comunicazione tra due particelle quantistiche è istantanea e non locale proprio perché, al livello fondamentale della realtà, è a-temporale e, come tale, non ha velocità. Insomma, visto che l’a-temporalità dello spazio è in grado di spiegare e riprodurre la non separabilità delle particelle subatomiche, nell’ambito della nostra ricerca noi intendiamo suggerire l’idea secondo cui l’ordine implicito introdotto da Bohm altro non è che lo spazio fisico a-temporale.
Inoltre, tenendo conto che nell’ambito della teoria di Bohm la non località quantistica (riguardante il livello fondamentale della realtà) è determinata dall’azione del potenziale quantico, la nostra visione apre la possibilità che ci sia una sorta di corrispondenza tra potenziale quantico e spazio fisico a-temporale, in particolare che il potenziale quantico possa essere interpretato come lo “stato” dello spazio fisico a-temporale in presenza di processi microscopici. Visto che il potenziale quantico di Bohm è il termine che permette di spiegare l’origine della non località quantistica, e visto che il carattere a-temporale dello spazio fisico è in grado di rendere conto e riprodurre la trasmissione di una informazione istantanea, ne deriva che, quando si ha a che fare con un problema quantistico, è del tutto legittimo interpretare il potenziale quantico come lo stato di questo spazio fisico a-temporale. In definitiva possiamo dire che, se si considera un processo atomico o subatomico, lo spazio fisico a-temporale assume lo stato speciale rappresentato dal potenziale quantico, e questo produce una comunicazione istantanea tra le particelle in esame.
In una teoria fisica completa, si può anche pensare che lo spazio fisico a-temporale includa tutti gli oggetti della fisica. La nostra visione apre la possibilità che lo spazio fisico a-temporale rappresenti l’anello di congiunzione di tutti i fenomeni osservati o previsti dalle varie teorie. A questo proposito, le diverse interazioni fondamentali, i diversi campi fisici possono essere interpretati come stati speciali dello spazio fisico a-temporale (e quindi dell’ordine implicito di Bohm interpretato in senso a-temporale) in determinate condizioni, in presenza di certe particelle materiali (e producono delle modifiche nelle proprietà dello spazio a-temporale stesso). Per esempio, in quest’ottica, il campo elettromagnetico creato nello spazio circostante da una particella carica può essere visto come lo stato dello spazio fisico a-temporale in questa determinata situazione.
Conclusioni
In virtù dell’analisi svolta in questo articolo, la non separabilità delle particelle subatomiche può essere spiegata sulla base dell’idea che esistano diversi livelli nella realtà fisica e che, nel livello più profondo, siano le onde associate alle diverse particelle a legarle tra di loro in una fitta rete, in una sorta di interezza continua. Mediante il dualismo oggettivo si aprono prospettive molto interessanti: al livello fondamentale, è possibile trattare in maniera simile le diverse interazioni fondamentali, visualizzando in modo causale l’origine del segnale responsabile di tali interazioni. Inoltre, in base alla ricerca del nostro gruppo, la comunicazione istantanea tra le particelle subatomiche può essere vista come una conseguenza dell’idea che, al livello fondamentale della realtà, lo spazio fisico abbia un carattere a-temporale. E’ lecito pensare che, al livello più profondo, sia il carattere a-temporale dello spazio a trasmettere l’informazione tra due particelle subatomiche, prima unite e poi separate e portate a grande distanza: in presenza di processi microscopici, lo spazio fisico a-temporale assume lo stato speciale rappresentato dal potenziale quantico, e questo produce una comunicazione istantanea tra le particelle in esame. Sotto questo punto di vista, si può concludere che il livello fondamentale della realtà non rappresenta altro che lo spazio fisico a-temporale (e le interazioni tra le varie particelle possono essere viste come stati speciali del livello fondamentale della realtà, inteso come entità a-temporale).
Bibliografia
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Albert D.Z., “L’alternativa di Bohm alla meccanica quantistica”, Le Scienze, n. 311, luglio 1994.
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Bohm D., “A Suggested Interpretation of Quantum Theory in Terms of ‘Hidden Variables’”, Phys. Rev., 85, 1952.
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Fiscaletti D., I fondamenti nella meccanica quantistica. Un’analisi critica dell’interpretazione ortodossa, della teoria di Bohm e della teoria GRW, CLEUP, Padova, 2003.
Fiscaletti D., “La teoria di Bohm può aprire nuovi orizzonti”, Scienza e Conoscenza, n. 7, feb./apr. 2004.
Fiscaletti D., “La versione di Bohm della meccanica quantistica, KOS, n. 224, maggio 2004.
Fiscaletti D., “Il fenomeno della non località”, Scienza e Conoscenza, n. 11, 1° trimestre 2005.
Fiscaletti D., “A-temporal physical space and quantum nonlocality”, Electronic Journal of Theoretical Physics, Vol. 2, Num. 6, 2005.
Ghirardi G.C., Un’occhiata alle carte di Dio, Il Saggiatore, Milano, 1997.
Holland P.R., The Quantum Theory of Motion, Cambridge University Press, 1993.
Licata I., Osservando la sfinge. La realtà virtuale della fisica quantistica, di Renzo, Roma, 2003, 2° edizione.
Sorli A. e Sorli I., “A-temporal gravitation”, Electronic Journal of Theoretical Physics, Vol. 1, Num. 2, 2004.
Davide Fiscaletti © 2006
Davide Fiscaletti, fisico e scrittore
SpaceLife Institute, San Lorenzo in Campo (Pesaro)
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Brevetto d'uso del corpo umano?!
http://gualdotadino.ning.com/forum/topics/brevetto-duso-del-corpo-u...
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Grazie del gentile commento Francesco.
Come sicuramente avrai notato i generatori da te fotografati sono dell'azienda spagnola "Iberica", che tra l'altro ha stipulato da tempo un contratto di collaborazione con il consorzio italiano IVPC che è il medesimo soggetto imprenditoriale che ha installato le due macchine aero motrici di Cima Mutali a Fossato di Vico.
Il settore imprenditoriale eolico spagnolo è molto frammentato e privo perciò di un'organicità tale da consentire un ordine che secondo il mio modesto parere sarebbe necessario per contemperare l'interesse della produzione con quello della salvaguardia del patrimonio paesaggistico che dalle nostre parti è percepito con grande forza ed impegno socio politico. Nella foto che allego potrai notare un dettaglio signifitativo dell'interno della navicella di uno dei generatori da te fotografati. Si nota chiaramente il moltiplicatore di giri che è un meccanismo di vecchia generazione utilizzato ancora (purtroppo) in molte installazioni. Questo apparato comporta costi di lubrificazione (quintali di olio che a basse temperature congela e che tra l'altro in caso di perdite rischia d'infiltrarsi nelle falde acquifere) e di manutenzione considerevoli (perchè tutto ciò che si muove ad alte velocità ed attraverso ingranaggi complicati è maggiormente soggetto ad avarie).
Inoltre la centrale che tu hai fotografato offre un impatto visivo importante perché è basata su numerosissime macchine di taglia piccola (inferiori al MW).
A Gualdo Tadino ed in genere nella nostra zona io personalmente ho sempre proposto l'installazione di macchine di taglia medio grande (sopra i 2 MW) prive di moltiplicatore di giri e con un cut in favorevolissimo (il cut in è la minima velocità del vento che provoca l'avvio dell'aerogeneratore). Gli aeromotori Enercon hanno tutte queste caratteristiche oltre a possedere doti aerodinamiche tali da consentire rendimenti nell'entroterra superiori del 30% rispetto ai generatori comuni. Inoltre per una speciale geometria delle pale queste apparecchiature sono silenziosissime e perciò prestigiose dal punto di vista della fattuale assenza d'inquinamento acustico. Non dimentichiamo che quest'azienda è cresciuta sotto la scrupolosa vigilanza dei movimenti ambientalisti tedeschi che in fatto di precisione sono proverbiali come del resto ogni altra cosa ed attività germanica.
Nelle foto allegate si nota la differenza di tipologia tra aerogeneratore comune (antiquato) e macchine Enercon di ultima generazione (non dimentichiamo che quest'azienda produce pure turbine di grandissima taglia 4MW ed addirittura 7MW. Una di quest'ultime dovrebbe venir installata in un isola della scozia.Da sola soddisferà il fabbisogno elettrico di circa 10mila famiglie). Con l'uso di macchine di potenza media o grande si può ottenere un'impatto visivo accettabile e perciò una realizzazione imprenditoriale sostenibile. Questo in pratica si tradurrebbe con l'installazione di appena 30 (trenta) aerogeneratori modello E-70 (potenza 2300 KW ciascuno) per un valore complessivo in centrale di 69 MW (che coprirebbe il fabbisogno di energia elettrica di circa 200mila persone). Quest'opera andrebbe realizzata a partire dai Capannoni di Boschetto fino alla piana del Penna. Trenta macchine su quest'ensione territoriale sarebbero ben "diluite" e non fastidiose dal punto di vista panoramico- paesaggistico. Per questo penso e spero che con l'aiuto di tutti dopo "cento...mille ...misure" svolte coscienziosamente e pazientemente per molti anni si possa finalmente realizzare quel "taglio solo" preciso e soddisfacente per tutti i cittadini che pur desiderando una bolletta meno salata vorrebbero mantenere sia l'aria pulita (libera da co2) che l'orizzonte delle nostre splendide montagnelibero da ostacoli antiestetici.
Questa è la rappresentazione di uno degli ultimi sistemi per produrre energia elettrica con la forza del vento. Si tratta di un generatore eolico integrato in un dirigibile ed ancorato al suolo con funi. Il dirigibile arriva a circa 300 metri d'altezza ed il suo generatore inizia a produrre corrente elettrica che attraverso un cavo viene convogliata nella centrale a terra.
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Tecnonews
a cura di E. Gabrieli e S. Del Bianco
Ottawa, 5 maggio 08
Primi test per il MARS da 100 kW
Magenn Power spera di commercializzare il dispositivo su larga scala, utilizzandolo per zone residenziali o paesi in via di sviluppo e facendolo adattare a progetti più grandi di elettrificazione rurale
Dopo i primi modelli per uso residenziale, il Magenn air rotor system (MARS) viene finalmente testato anche su larga scala. MARS è un “dirigibile” eolico, creato dalla omonima società Magenn Power, che può essere riempito con diversi gas, per essere sollevato in aria, come elio, argon o idrogeno e con un sistema ad asse orizzontale che sfrutta l’energia del vento a 150-250 m dal suolo. L’elettricità prodotta può essere immagazzinata in batterie o immediatamente disponibile all’utilizzo. Il prototipo, attualmente in fase di test in un hangar nel North Carolina, è modello da 100 kW pensato per piattaforme minerarie offshore in mare, prima di un’espansione negli altri mercati commerciali. Il concetto di MARS nasce dal 2002 quando l’azienda ha iniziato ad interessarsi a come utilizzare al meglio la velocità del vento ad altitudini elevate. L’energia eolica “tradizionale”, infatti, preferisce le zone pianeggianti dove si ottengono le prestazioni migliori, diminuendo di efficienza con morfologie territoriali diverse. Al contrario questo nuovo sistema presenta un’adattabilità maggiore, e soprattutto mentre con una convenzionale turbina eolica, solitamente si ottiene un rapporto di utilizzo che va dal 20-25%, MARS arriva a toccare il 50% anche utilizzando venti deboli. In attesa degli esiti finali dei test, Magenn Power incomincia già a raccogliere generosi investimenti e a puntare su nuovi progetti per tecnologie pulite.
Fonte: Magenn Power
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Permalink Risposta da Angelo Gaudenzi on
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Maurizio. Claudia.
Mi è venuta un'ideina.
Come ben saprai qualche decina di metri ad ovest del CVA di Rigali c'è ancora una grossa voragine da richiudere. Questo grosso scavo venne effettuato alcuni anni fa da un'azienda del luogo per reperire materiale da costruzione (praticamente breccia).
Stavo pensando che potremmo usare la grande estensione dello scavo per costruire una centrale a scambio di calore con pompa di calore e motore Stirling. Sotto andrebbero messi un bel mucchio di tubi per raccogliere il maggior volume di calore in inverno e restituire il maggior numero di calore in estate. Il motore Stirling funzionerebbe ad inversione di lato caldo freddo in base alla stagione.
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